UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI LINHA DE TRANSMISSÃO: CRITÉRIOS DE PROJETOS E DEFINIÇÃO DO TIPO DE FUNDAÇÃO

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UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI MARCELINO ROSA

LINHA DE TRANSMISSÃO: CRITÉRIOS DE PROJETOS E DEFINIÇÃO DO TIPO DE FUNDAÇÃO

SÃO PAULO 2009

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Orientador: Profª Drª Gisleine Coelho de Campos

MARCELINO ROSA

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como exigência parcial para a obtenção do título de Graduação do Curso de Engenharia Civil da Universidade Anhembi Morumbi

LINHA DE TRANSMISSÃO: CRITÉRIOS DE PROJETOS E DEFINIÇÃO DO TIPO DE FUNDAÇÃO

SÃO PAULO 2009

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Trabalho____________ em: ____ de_______________de 2009.

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Nome do Orientador

______________________________________________

Nome do professor da banca

MARCELINO ROSA

LINHA DE TRANSMISSÃO: CRITÉRIOS DE PROJETOS E DEFINIÇÃO DE FUNDAÇÃO

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como exigência parcial para a obtenção do título de Graduação do Curso de Engenharia Civil da Universidade Anhembi Morumbi

Comentários:_________________________________________________________

___________________________________________________________________

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___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

Profª Drª GISLEINE COELHO DE CAMPOS

Profº Me.CLAUDIO LUIZ RIDENTE GOMES

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Dedico este trabalho aos meus pais, José Rosa e Augusta de Oliveira Rosa (in

memorian) que me incentivou em toda minha vida para chegar neste momento,

minha esposa Márcia Pascoalete Rosa e aos meus filhos Vinícius Marcelino e

Letícia Márcia, que sem eles nada teria o sentido de ser.

5

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus nosso Pai, por conceder a mim a oportunidade de

vida e saúde.

A minha orientadora, Profª Drª Gisleine Coelho de Campos, que acreditou em mim, e

deu forças para a execução desta monografia.

A minha esposa Márcia, que esteve ao meu lado em todos os momentos,

incentivando para que nunca deixasse o objetivo ficar pelo caminho.

Aos meus filhos queridos, que por diversas vezes, nestes anos, perderam momentos

de lazer e carinho, em função de minha ausência.

E ao amigo Engº Ronaldo Magalhães, da Ronama Engenharia, que abriu a porta de

sua empresa e passou todas as informações possíveis para que este trabalho

pudesse ser executado.

6

RESUMO

Nas construções em geral, assim como no projeto e na implantação de uma linha de

transmissão de energia elétrica, o planejamento adequado é a base prioritária para

uma execução com baixo custo, menor impacto ambiental e redução no tempo de

execução, onde o conhecimento do engenheiro civil é fundamental para atingir as

metas acima mencionadas.

A abordagem deste trabalho foi desde a necessidade de expansão, que

normalmente é concebida na Área de Planejamento até a execução das fundações.

Aprofundou-se no assunto que diz respeito à Fundação que é atribuição do

Engenheiro Civil no segmento projeto de linha de transmissão.

Assim, tudo pode ser visto, com maior detalhe, no estudo de caso tratado neste

trabalho; que mostra a obra de construção de uma torre de travessia do sistema de

transmissão em 500 kV, Punta Del Tigre – Las Brujas, em uma ilha do Rio Sta.

Lucia, no Uruguai, onde a tecnologia da construção civil fez a diferença.

Palavras chave: Projeto de linha de transmissão; Fundações.

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ABSTRACT In constructions in general, as well as the design and implementation of a

transmission line of electricity, proper planning is a priority basis for implementing a

low cost, less environmental impact and reduction in run time, where the knowledge

engineer civil society is fundamental to achieving the goals mentioned above.

The approach of this work was from the need for expansion, which is usually

conceived in the Planning Department to the implementation of the foundations.

Deepened in the matter for the Foundation which is the role of Civil Engineer in the

design segment line transmission line.

Thus, everything can be seen in more detail, in the case study addressed in this

work, which shows the work of building a tower on an island in Uruguay where the

technology of construction made the difference.

Keywords: Foundations, Transmission Lines

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LISTA DE FIGURAS

Figura 5. 1 – Fluxo de projeto de fundação 26

Figura 6. 1 – Ilustração tipo de fundação - tubulão 39

Figura 6. 2 – Ilustração tipo de fundação – sapata 41

Figura 6. 3 – Ilustração tipo de fundação - estaca 43

Figura 6. 4 – Ilustração tipo de fundação - bloco 45

Figura 6. 5 – Ilustração tipo de fundação - grelha 46

Figura 7. 1 – Foto Ilustrativa Torre 33 – Cura do Concreto 49

Figura 7. 2 – Perfil de Sondagem torre 33 – Tipo SPT – Folha 1 52

Figura 7. 3 – Perfil de Sondagem torre 33 – Tipo SPT – Folha 2 53

Figura 7.4 – Orientação – Cargas das fundações inclinadas 56

Figura 7. 5 – Blocos isolados – Cargas das fundações vertical/método tradicional 58

Figura 7. 6 – Blocos interligados – método tradicional 59

Figura 7. 7 –Configuração final adotada - Ilustração Orientada do pórtico 63

Figura 7. 8 – Dimensão da fundação 64

Figura 10. 1 – Anexo A - Ilustração da peça estrutural chamada FUSTE e STUB. 78

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LISTA DE TABELAS Tabela 5. 1 – Parâmetros geotécnicos típicos empregados em projetos 33

Tabela 7. 1 – Dado característicos da torre 33 50

Tabela 7. 2 – Condições para o cálculo 55

Tabela 7.3 – Resumo geral das cargas de compressão 57

Tabela 7. 4 – Resumo geral das cargas de tração 57

Tabela 7.5 – Resumo das cargas de compressão – método tradicional 58

Tabela 7. 6 – Resumo geral das cargas de tração – direção vertical/método

tradicional 59

Tabela 7. 7 – Resumo – Cargas interligado e Carga auxiliares na viga 60

Tabela 7. 8 – Continuação do Resumo – Cargas interligado e Carga auxiliares na

viga 61

Tabela 7.9 – Resumo geral das cargas máximas de tração, compressão e da viga 62

Tabela 7. 10 – Características dos materiais 65

Tabela 7. 11 – Características do aço 65

Tabela 7. 12 – Dados característicos do solo 66

Tabela 7.13 – Características da estaca metálica 66

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABNT Associação Brasileira de Norma Técnica

ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica

AMN Associação de Normalização do Mercosul

CESP Companhia Energética de São Paulo

CPT Cone Penetration Test

CSM Comitê Setorial do Mercosul

ETD Estação de Transformadora e Distribuidora

IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de SP

LT Linha de Transmissão

LTA Linha de Transmissão Aérea

MME Ministério de Minas e Energia

NBR Norma Brasileira

SEP Sistema Elétrico de Potência

SPT Standard Penetration Test

UNAMA Universidade do Amazonas

UTE Administração Nacional e Transmissão de Energia

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LISTA DE SÍMBOLOS

cm Unidade de medida métrica (centímetro)

Hertz Unidade de Freqüência

Kgf Unidade de medida de força

Kv Unidade de Tensão Elétrica

m Unidade de medida métrica (metro)

m/s Unidade de medida de velocidade

mm Unidade de medida métrica (milímetro)

MVA Unidade de Potência Elétrica

tf.m Unidade de medida de força

tf/m Unidade de medida de força

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SUMÁRIO

INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 15

1. OBJETIVOS ...................................................................................................... 16

2.1 Objetivo Geral .......................................................................................................... 16

2.2 Objetivo Específico ................................................................................................ 16

3 MÉTODOS DE TRABALHO ............................................................................. 17

4 JUSTIFICATIVA ............................................................................................... 18

5 LINHA DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA .................................... 20

5.1 Critérios de projeto de linha de transmissão .................................................. 20

5.2 Gestão de Projeto ................................................................................................... 24

5.3 Projeto de Fundações para Linhas de Transmissão .................................... 25

5.3.1 .. Introdução .................................................................................................................. 25

5.3.2 .. Normatização ............................................................................................................ 27

5.3.3 .. Investigação Geológica e Geotécnica ................................................................... 29

5.3.3.1 Métodos de Superfície

Erro! Indicador não definido.

5.3.3.2 Métodos de Subsuperfície. 30

5.4 Tipificação dos solos e suas características geotécnicas .......................... 33

5.5 Critérios e Definições de fundações ................................................................. 34

5.5.1 .. Fundações: Característica e Ensaio para verificação de desempenho ........... 36

6 DIMENSIONAMENTO DE FUNDAÇÃO ........................................................... 37

6.1 Alternativa de Fundações para Linha de Transmissão ................................ 38

13

6.1.1 .. Torres autoportantes ................................................................................................ 38

6.1.1.1 Tubulão 39

6.1.1.2 Sapata 41

6.1.1.3 Estaca 43

6.1.1.4 Bloco 45

6.1.1.5 Bloco ancorado 45

6.1.1.6 Grelha 46

6.1.2 .. Torres estaiadas ....................................................................................................... 47

6.1.3 .. Postes ......................................................................................................................... 48

7 ESTUDO DE CASO – LT 500 KV, PUNTA DEL TIGRE – LAS BRUJAS – URUGUAY ............................................................................................................... 49

7.1 Localização e características da obra .............................................................. 49

7.2 A torre 33 – Dados técnicos ................................................................................ 50

7.3 Análise Geológica e Geotécnica ........................................................................ 50

7.4 Análise Comparativa da solução de fundação considerada para a torre 33, travessia do Rio Sta. Lucia. ...................................................................................... 54

7.5 Etapas sucessivas do desenvolvimento do projeto das fundações no rio Sta. Lucia .............................................................................................................................. 55

7.5.1 .. Dados de projeto ....................................................................................................... 55

7.5.2 .. Cálculo Estrutural ...................................................................................................... 56

7.5.3 .. Descrição sumária da Fundação do tipo Estaca Metálica no leito do Rio

Santa Lucia ............................................................................................................................ 64

7.5.4 .. Projeto executivo da fundação ............................................................................... 65

7.6 Metodologia para execução das fundações .................................................... 67

8 ANÁLISE DOS RESULTADOS ........................................................................ 69

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9 CONCLUSÃO ................................................................................................... 71

10 REFERÊNCIAS ................................................................................................ 73

ANEXO A – ILUSTRAÇÃO DA PEÇA ESTRUTURAL “FUSTE” ........................... 78

ANEXO B – SONDAGEM TIPO BORRO ................................................................ 79

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INTRODUÇÃO

A energia elétrica que alimenta a indústria, comércio e residências é gerada

principalmente em usinas hidrelétricas, onde a passagem da água por turbinas

geradoras transforma a energia mecânica, originada pela queda d’água, em energia

elétrica.

Segundo o MME – Ministério de Minas e Energia (2007), no Brasil a matriz de

energia elétrica é 44,5% produzida a partir de fontes renováveis e 54,5% por fontes

não renováveis.

A partir da usina a energia é transformada, e em subestações elétricas, e elevada a

níveis de tensão (69/88/138/240/440 kV), definidos no SEP- Sistema Elétrico de

Potência e transportada em corrente alternada (60 Hertz) através de cabos elétricos,

até as subestações rebaixadoras, delimitando a fase de Transmissão. Deste ponto

em diante a energia é transportada por cabo, o qual apóia-se nas estruturas

metálicas (Torres) suportadas nas fundações.

Logo, as fundações servem de base para as estruturas, e seu tipo de aplicação

depende das características geotécnicas, do relevo do solo, bem como dos

carregamentos e da logística de execução, contemplando os equipamentos a serem

utilizados. Normalmente, adotam-se fundações do tipo grelha metálica, estacas,

tubulão e sapata em obra de linhas de transmissão.

Assim, esta questão fundação/solo é aprofundada na revisão bibliográfica e com

mais clareza no estudo de caso, que trata de uma torre de travessia em uma ilha no

Uruguai.

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1. OBJETIVOS

Este trabalho tem como objetivo discutir conceitos de implantação e projeto de

fundação de linhas de transmissão de energia elétrica.

2.1 Objetivo Geral

Discutir critérios de projeto de linha de transmissão e de suas respectivas fundações.

Serão abordados com maior objetividade a sustentação e o meio físico que a

energia elétrica precisa para ser transportada e chegar até a transformação e

distribuição.

2.2 Objetivo Específico

O objetivo específico do presente trabalho é estudar os critérios de análise e

concepção de projeto e levar em consideração a importância da definição da

fundação para implantação de uma linha de transmissão.

O trabalho é desenvolvido de acordo com os seguintes eixos:

i. Critérios de Projeto: Hipótese de carregamento, programas para cálculo de

estruturas e fundações;

ii. Definição da fundação: Localização da estrutura, investigação geotécnica e

tipo de fundação.

iii. Estudo de caso: solução de engenharia, critérios de projeto (torre de

travessia) e solução de fundação.

O trabalho apresenta uma análise de viabilidade, “num momento anterior à tomada

de decisão”, definindo diretrizes para avaliação prévia do empreendimento,

desenvolvendo uma cadeia sistemática dos acontecimentos, objetivando apresentar

critérios relevantes de projeto e mostrar o peso que tem a escolha das fundações.

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3 MÉTODOS DE TRABALHO

Para formatar e compilar as informações contidas neste trabalho usou-se vasta

bibliografia, desde simples comentários do Fórum do setor elétrico, publicações

específicas sobre o assunto, monografias, normas, resoluções, artigos regulatórios e

também a experiência de técnicos do setor.

Aprofundou-se no que diz respeito ao Projeto de Fundação, que é uma das

atribuições do Engenheiro Civil, e se constitui num importante insumo na definição

do traçado e custo de um sistema de transmissão, demonstrando o peso ponderável

deste item neste tipo de empreendimento.

O estudo de caso procurou destacar a importância da escolha da solução de

fundações, retratando a construção de uma torre de travessia, de grade porte, em

uma ilha do Rio de Sta. Lucia, no Uruguai, onde a tecnologia da construção civil foi o

diferencial.

A entrevista do estudo de caso foi realizada com a Empresa de Engenharia e Projeto

– Ronama Engenharia, que projetou e fiscalizou a obra.

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4 JUSTIFICATIVA

Nas construções em geral, assim como na implantação de uma linha de transmissão

de energia elétrica, o planejamento adequado é a base prioritária para uma

execução com baixo custo, menor impacto ambiental e redução no tempo de

execução, onde o conhecimento do engenheiro civil é fundamental para se atingir as

metas acima mencionadas.

Obras de construção de linha de transmissão, transformação e distribuição de

energia elétrica são obras de grandes investimentos financeiros e impactos, onde os

valores podem variar em função do local de implantação. Em se tratando de local

urbano ou em área de expansão habitacional as dificuldades se pontecializam.

De acordo com a Bandeirante Energia (2008), a base de custo para este tipo de

obra é o quilômetro de linha. O valor médio do quilômetro de linha em área urbana é

na ordem de R$ 1.500.000,00 (um milhão e quinhentos mil reais).

Os custos de uma obra do segmento energético são pagos por investidores,

empréstimos, sendo a maior parte repassada ao cliente final. Há equalização

financeira entre o valor investido na implantação do empreendimento e o retorno do

investimento para companhia e seus investidores.

Normalmente, este acordo entre as partes tem como base à data de energização da

linha, que é exatamente quando a empresa começa ter receita em função do

empreendimento.

A Empresa tem como objetivo a necessidade de que o empreendimento entre em

operação o mais rápido possível e seja considerado na base de cálculo a revisão

tarifária concedida pela ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica.

Em muitos casos não se consegue atingir o tempo hábil entre o prazo de entrega e a

energização da linha, o que gera atraso e prejuízo, face à postergação do retorno do

investimento.

19

Assim, no período em que a companhia poderia estar recebendo receita, ela ainda

está construindo a LTA (Linha de Transmissão Aérea) e a ETD (Estação

Transformadora e Distribuidora).

Desta forma, para minimizar os prejuízos são aplicadas técnicas construtivas para

projetos de fundações e montagens das torres.

As fundações têm um papel muito importante neste tipo de empreendimento,

dependendo da solução definida poderá impactar diretamente no tempo de

execução da obra e custo, impactando diretamente na data de energização da

linha.

20

5 LINHA DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

Em função das características do sistema elétrico, foram desenvolvidas várias

tecnologias de transporte de energia, cujo objetivo é assegurar uma melhor

qualidade com um menor custo por energia transportada.

Uma linha de transmissão é constituída de vários componentes, que dependem

fundamentalmente do nível de tensão e potência a ser transmitida, definindo

condutores, cadeia de isoladores, padrão estrutural e tipos de fundação.

5.1 Critérios de projeto de linha de transmissão

A NBR-5422(ABNT, 1985), Projeto de Linha Aérea de Transmissão de Energia

Elétrica, fixa as condições básicas para o projeto de linha de transmissão de energia

elétrica com tensão máxima, valor eficaz fase-fase, acima de 38kv e não superior a

800 kV, de modo a garantir níveis mínimos de segurança e limitar perturbações em

instalações próximas.

Esta norma é dividida em 13 (treze) itens e 3 (três) anexos, sendo que os itens 7 e 8

tratam diretamente dos suportes, fundações e esforços mecânicos. São eles:

O item 7 – Suportes e Fundações, os suportes e suas fundações devem atender às

prescrições da NBR 6134(ABNT, 1980), NBR 6229(ABNT, 1973), NBR 6231(ABNT,

1980), NBR 6124(ABNT, 1980), NBR 6118(ABNT, 2007) e NBR 6122(ABNT, 1996);

sendo as NBR 6118(ABNT, 2007) – Projeto e execução de obras de concreto

armado - Procedimento e NBR 6122(ABNT, 1996) – Projeto e Execução de

Fundações – Procedimento.

A Norma 5422(ABNT, 1985) considera como carga de projeto os seguintes itens:

a- Esforços transmitidos pelos cabos decorrentes dos

carregamentos;

b- Peso próprio do suporte;

21

c- Peso dos isoladores e das ferragens;

d- Pressão do vento no suporte;

e- Pressão do vento nos isoladores e ferragens dos cabos;

f- Cargas especiais.

No item 7.2 da Norma, trata das hipóteses de carga e define as combinações

convenientes entre si, de modo a obter um conjunto de hipóteses de carga.

O item 7.3 da Norma, trata diretamente das fundações, na qual os itens:

a- 7.3.1 Diz que os suportes devem ser fixados ao solo de

maneira a garantir sua estabilidade sob as ações das cargas

atuantes, conforme as hipóteses de cálculo adotadas;

b- 7.3.2 Este item recomenda que as características do solo

sejam determinadas ao longo do eixo da linha para elaboração

dos projetos de fundações;

c- 7.3.3 Trata das fundações construídas abaixo do nível do

lençol freático. Recomenda:

1. No cálculo da estabilidade da fundação, considerar a

redução de peso da fundação e do solo, devido à pressão

hidrostática, na condição mais desfavorável do nível do

lençol;

2. No cálculo das tensões de compressão no terreno,

considerar o lençol d’água situado no nível da base da

fundação.

d- 7.3.4 Diz que as fundações devem ser de material

resistente à corrosão ou assim protegido.

Ainda em critérios de projeto de linha de transmissão, existem numerosas soluções

tecnicamente viáveis para a transmissão de energia elétrica entre dois pontos.

Porém, apenas um número relativamente pequeno é capaz de assegurar

um serviço de padrão ótimo e, ao mesmo tempo, proporcionar o transporte

do kWh a um custo mínimo.

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O estudo de otimização de uma transmissão visa exatamente identificar

essas soluções e, dentre elas, escolher aquela mais adequada ao caso

particular. Sob o ponto de vista puramente econômico, a solução mais

adequada é aquela em que a soma dos custos das perdas de energia

durante a vida útil da linha mais o custo do investimento é mínima. Decorre

daí que todas as alternativas possíveis, consideradas aceitáveis sob o ponto

de vista técnico, devem ser examinadas e comparadas entre si. (FUNCHS

e ALMEIDA, 1982, p. 61).

FUNCHS e ALMEIDA (1982, p. 61) observam ainda que:

A rigor, o trabalho de projeto mecânico se inicia somente após os estudos

de otimização, quando a escolha final já tenha sido feita, com a definição da

classe de tensão, tipos de estruturas, bitolas e composições dos cabos

condutores e pára-raios, composição das cadeias de isoladores, etc. Para

os estudos de otimização, são feitos verdadeiros anteprojetos de cada

solução, em que os elementos básicos para os cálculos mecânicos e

elétricos já são definidos, dados à influência que podem exercer sobre o

custo de cada uma das soluções. O projeto definitivo obedecerá, então, aos

parâmetros assim determinados.

Na solução de quaisquer problemas de Engenharia o projetista deve iniciar os

estudos basicamente pelas chamadas hipóteses de carga, através das quais se

procuram fixar valores dos esforços solicitantes, normais e excepcionais que

poderão incidir sobre a estrutura e fundações (FUNCHS e ALMEIDA, 1982).

Procura-se também estabelecer segurança mínima da obra, dos seres vivos e das

propriedades adjacentes ao empreendimento. Desse modo o projetista é limitado,

em seu arbítrio para escolha dos elementos mencionados pelos “Códigos de

Segurança ou pelas Normas Técnicas”, que estabelecem condições mínimas de

segurança, fixando, em geral tanto as hipóteses de cargas mínimas e máximas

admissíveis para os diversos materiais aplicados no projeto.

Essas cargas são definidas através de elementos estruturais que são submetidos a

certo tipo de esforço, e se estes forem suficientemente elevadas, poderão levar a

estrutura à destruição ou ruptura; esse valor é a chamada carga de ruptura.

23

FUNCHS e ALMEIDA (1982, p. 63) observam ainda sobre a carga de ruptura de

componentes estruturais que: Seu valor também não pode ser considerado singular ou absoluto: nos

materiais técnicos usados em obra, se aceita tolerâncias de fabricação tanto

em suas dimensões físicas finais, quanto em suas características

específicas (peso, resistência específica à tração ou compressão, etc.).

Admite-se, pois, um valor médio para cada grandeza e uma tolerância. Esta

será tanto menor quanto mais rigorosas forem às especificações de

fabricação, de controle de qualidade e aceitação.

Nessas condições, as cargas de ruptura devem ser entendidas como

grandeza estatística, definível, por exemplo, por seu valor médio e pelo

desvio-padrão ou pela variância. Pode-se, pois a cada valor de esforço que

atua sobre um elemento estrutural, associar um risco de falha. Este será

tanto menor quanto maior for à relação carga ruptura/carga máxima atuante.

Essa relação determina o fator de segurança. Portanto o risco de falha é

inversamente proporcional ao fator de segurança, para uma dada

solicitação. Por outro lado, quanto maior for o fator de segurança, maior as

dimensões dos elementos estruturais e, portanto, seu custo.

Por outro lado, as cargas que atuam sobre as estruturas, principalmente decorrentes

de fenômenos naturais, não podem ser definidas com precisão e para quaisquer

valores determinados, existe um risco. Essa relação (risco e precisão) pode ser

minimizada utilizando o fator de segurança cuja utilização e valor são diretamente

proporcionais ao custo da obra.

Decorre, portanto, do mencionado anteriormente, a orientação para que estruturas e

fundações sejam dimensionadas em termos de risco de falha, nos quais esses

devem ser associados a intervalos de tempo, em geral compatível com a vida útil

estimada para a obra (FUNCHS E ALMEIDA, 1982).

Para efeito de análise comparativa das soluções adotadas para as torres e cabos

nas travessias do Rio Sta. Lucia, quatro critérios foram abordados (CASAGRANDE;

SGANZERIA; GALIANO, 1981):

a) “clearance” mínimo dos cabos em relação ao nível de água, tendo em

vista a navegação de navios de grande porte, e alturas máximas permitidas

para as torres levantadas em consideração às áreas de aproximação dos

aeroportos de Belém;

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b) Aspectos construtivos das execuções das fundações no meio dos rios;

c) Aspectos financeiros, pelos altos custos envolvidos na construção, em

especial das execuções das fundações das torres;

d) Prazo de construção, visto que os cronogramas já fixados não permitam

folgas (sob pena de as travessias atrasarem a transmissão de energia par

Belém).

5.2 Gestão de Projeto

Existem inúmeras definições para estudo de viabilidade, expostas de variadas

formas por diversos autores.

Gehbauer (2002) descreve que o estudo de viabilidade do empreendimento é a

comparação entre a estimativa de custo do mesmo e os rendimentos que se

esperam obter por meio da sua comercialização. Ele compreende todo planejamento

técnico básico necessário, desde a idéia inicial, até a elaboração do anteprojeto.

Para empresas de incorporação / construção, é durante o estudo de viabilidade do

empreendimento que fatores como localização, capital e concepção do produto são

combinados, de tal forma que se obtenha uma incorporação bem sucedida.

Bezerra da Silva (1995) coloca que para que o estudo de viabilidade se aproxime da

realidade, deve-se partir de um bom cenário, dispor de um bom modelo matemático

para simulação, conhecer os indicadores de qualidade fornecidos pelo modelo de

cálculo e saber interpretar os indicadores, estabelecendo critérios particulares de

decisão.

25

5.3 Projeto de Fundações para Linhas de Transmissão

5.3.1 Introdução

Segundo Magalhães (2007) p.3-6, a melhoria da relação custo-benefício para as

fundações de linhas de transmissão tem sido perseguida pelas empresas

concessionárias de energia elétrica e empresas de projeto que prestam serviços ao

setor. Este esforço conjunto tem demonstrado que soluções mais econômicas estão

diretamente ligadas ao nível qualitativo e quantitativo das informações geológicas e

geotécnicas obtidas para cada empreendimento.

Os benefícios tangíveis desta prática se materializam num desenvolvimento

uniforme dos trabalhos de construção onde as eventuais “surpresas” decorrentes de

horizontes geotécnicos adversos, são vias de regra evitadas.

Considerando ainda as ponderações do autor, há também o fato de se poder

interagir com outras atividades de projeto da LT, balizando modificações de traçado,

projetos de aterramento e até tipos de solos encontrados ao longo do itinerário da

rota da linha de transmissão.

A utilização de “softwares” para cálculo e otimização das fundações, tem sido outra

importante ferramenta para execução de projeto de LT’S. Vale destacar, entretanto,

que o uso das mais avançadas tecnologias seria ineficaz caso fossem empregados

parâmetros geotécnicos irreais, em função de uma campanha deficiente de

investigação do solo.

Os resultados obtidos na inversão de recursos nas áreas de prospecção do solo e

de tecnologias que permitem melhor exprimir o comportamento das fundações, têm

demonstrado um promissor retorno no que concerne ao custo final do

empreendimento, sua confiabilidade e desempenho. Segue na figura 5.1, fluxo

básico de projeto de fundação.

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Tipificação dos solos- I e II

Estimativa dos parâmetros geotécnicos

Cálculo das fundações Normais

Tubulão Sapata

Investigação geológica e geotécnica de campo

Sondagens SPT, simultaneamente à locação das torres e shear vane.

Ensaios de laboratório. (Triaxiais, índices físicos, adensamento,...etc)

Cálculo das fundações Especiais

Estacas Tirantes Chumbadores

Aplicação das fundações tipificadas X realidade geotécnica

Lista de Construção da LT c/ definição das fundações.

Figura 5. 1 – Fluxo de projeto de fundação

Fonte: Ronama Engenharia – Memorial de cálculo de fundação (2005).

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5.3.2 Normatização

A NBR-6122 (ABNT, 1996), Projeto e Execução de Fundações, fixam as condições

básicas a serem observadas no projeto e execução de fundações de edifícios,

pontes e demais estruturas.

Basicamente a norma fixa:

a- Definições de tipo de fundações;

b- Investigações geotécnicas, geológicas e observações

locais;

c- Cargas e segurança nas fundações;

d- Fundações superficiais;

e- Fundações profundas;

f- Escavações;

g- Observações do comportamento e instrumentação de

obras de fundações.

Além da NBR 6122(ABNT, 1996), se pede para consultar as seguintes normas:

♦ Portaria 3.214 do Ministério do Trabalho

♦ NBR 6118(ABNT, 2007) - Projeto e execução de obras de

concreto armado - Procedimento

♦ NBR 6484(ABNT, 2001) - Execução de sondagens de

simples reconhecimento dos solos - Método de ensaio

♦ NBR 6489(ABNT, 1984) - Prova de carga direta sobre

terreno de fundação - Procedimento

♦ NBR 6502(ABNT, 1995) - Rochas e solos - Terminologia

♦ NBR 7190(ABNT, 1997) - Cálculo e execução de estruturas

de madeira - Procedimento

♦ NBR 8681(ABNT, 2003) - Ações e segurança nas estruturas

- Procedimento

♦ NBR 8800(ABNT, 2008) - Projeto e execução de estruturas

de aço de edifícios - Procedimento

♦ NBR 9061(ABNT, 1985) - Segurança de escavação a céu

aberto - Procedimento

28

♦ NBR 9062(ABNT, 2006) - Projeto e execução de estruturas

de concreto pré-moldado - Procedimento

♦ NBR 9603(ABNT, 1986) - Sondagem a trado -

Procedimento

♦ NBR 9604(ABNT, 1996) - Abertura de poço e trincheira de

inspeção em solo com retirada de amostra deformada e

indeformada - Procedimento

♦ NBR 9820(ABNT, 1997) - Coleta de amostras indeformadas

de solos em furos de sondagens - Procedimento

♦ NBR 10905(ABNT, 1989) - Solo - Ensaios de palheta in situ

– Método de ensaio

♦ NBR 12069 (ABNT, 1991)- Solo - Ensaio de penetração de

cone in situ (CPT) - Método de ensaio

♦ NBR 12131(ABNT, 1996) - Estacas - Prova de carga

estática - Método de ensaio

♦ NBR 13208(ABNT, 2007) - Estacas - Ensaio de

carregamento dinâmico - Método de ensaio

Em relação ao estudo de caso, que trata de uma obra realizada fora do âmbito

nacional brasileiro, cabe informar que segundo a o engenheiro Ronaldo Magalhães,

da Ronama Engenharia, projetista do linhão no Uruguai, as normas utilizadas da

ABNT estão asseguradas pela Harmonização das Normas dos Estados Partes do

Mercosul.

Desta forma para consolidar as informações que assegura o uso das normas ABNT

– Associação Brasileira de Normas Técnica, a AMN – Asociacíon Mercosur de

Normalización, que tem como objetivo e por finalidade a padronização do

desenvolvimento da normalização e atividade conexas, bem como da qualidade de

produtos e serviços, nos paises membros do Mercosul. A AMN, a desenvolve suas

atividades de normalização por intermédio de comitês Setoriais Mercosul (CSM).

29

5.3.3 Investigação Geológica e Geotécnica

5.3.3.1 Conceito

Com base na apresentação da UNICAMP, relata que o objetivo da investigação

geológica é delimitar espacialmente as unidades geológicas e determinar suas

características e propriedades geomecânicas através de um plano de investigações.

A seguir, estão discriminadas as seguintes definições:

a- Unidade geológica: é um corpo geológico espacialmente delimitado,

com características específicas e comportamento similar face à determinada

solicitação.

b- Corpo geológico: Camada, zona ou trecho capaz de ser delimitado

em superfície e/ou em subsuperfície, com características e propriedades

singulares.

c- Comportamento similar: Comportamento semelhante face à mesma

solicitação.

d- Solicitação: Ação sobre o ambiente geológico imposta e induzida ou

resultante da interação com a ocupação antrópica.

Segundo Silva (2008), os estudos geológico-geotécnicos para o projeto de estradas,

exigem o emprego de vários tipos de investigações geofísicas e mecânicas, levando

em conta a diversidade de materiais ocorrentes ao longo do traçado e dos objetivos

visados.

Nas fases que antecedem o Projeto Final são comumente empregados métodos de

investigações de superfície; logo na fase de Projeto final, os métodos passam a ser

de subsuperfície, além de ensaios de campo e de laboratório específicos (SILVA,

2009, p.7 apud OLIVEIRA et. al, 1998).

30

5.3.3.2 Métodos de Subsuperfície.

De acordo com SILVA (2008) p.8, descreve que os métodos de investigação

mais comumente empregados nos estudos e que se enquadram nesta

categoria são:

a- Mapeamento geológico: deverão constar todos os aspectos

geológicos relevantes ao projeto em escala 1: 25.000 a 1: 10.000.

b- Poços exploratórios: permitem caracterização dos diversos tipos de

solo, além de fornecer informações sobre os níveis do lençol freático, medição

precisa da altitude das estruturas geológicas ainda presentes e coleta de

amostras deformadas e indeformadas para ensaios de laboratório;

c- Sondagens a trado: permitem coleta de amostras deformadas que

serão submetidas á classificação;

d- Sondagens à percussão e Borro1: permite estudar fundações de

aterro onde outras investigações ou estudos de superfície relevaram a

ocorrência de solos de baixa capacidade de suporte;

e- Sondagens rotativas: permite definir com precisão o topo rochoso

ou avaliar as propriedades do maciço rochoso e ainda estudar a fundação de

obras de arte;

f- Investigação geofísica: pode indicar a espessura do capeamento, a

profundidade do nível de água, às condições de rocha em subsuperfície,

definindo as categorias para a escavação, recomendada para as fases iniciais

de estudo, na escolha de traçados.

As etapas de investigação geológica e geotécnica se constituem, basicamente, dos

seguintes itens:

a) investigação preliminar

b) investigação de projeto

c) definição de parâmetros geotécnicos

d) verificação de construção

1 Ver Anexo B – Fundação do Tipo Borro

31

A investigação preliminar se desenvolve a partir da análise de cartas geológicas ou

sondagens efetuadas em LT’S paralelas ou próximas que abranjam a área do

empreendimento, sendo examinados os tipos de solos encontrados na rota da LT e

seus potenciais problemas geotécnicos. As informações obtidas são os insumos

para o programa de investigação preliminar do solo, que consiste da coleta dos

dados geotécnicos qualitativos da região, através de um exame da geologia

superficial do traçado e dos dados de sondagem, a trado, realizadas a partir de

pontos notáveis da LT e com espaçamento equivalente ao vão médio, ou

previamente estabelecido em função das cartas mencionadas.

Os resultados obtidos do programa preliminar permitem definir os tipos e camadas

de solos atravessados pela LT, a ocorrência de nível d’água e sua profundidade, a

existência de estratos rochosos, solos instáveis e uma noção superficial da

resistência dos mesmos, obtida pela dificuldade do avanço do furo. Todas estas

informações se constituem importantes subsídios para definição do programa de

investigação de projeto. Esta etapa dos trabalhos quando executada paralelamente

ao levantamento topográfico do perfil da LT permite interagir, conforme já observado,

com a etapa de plotação das estruturas.

A investigação de projeto, que sucede a fase de locação das estruturas, visa obter

informações quantitativas do solo. Nesta fase são realizadas sondagens tipo “SPT”

em suportes de maior importância estrutural na linha de transmissão, tais como:

ancoragens, terminais e estruturas de travessia, dentre outras.

Vale notar que em circunstâncias específicas, são plenamente justificáveis as

execuções de ensaios de campo e laboratório, para melhor caracterizar os

parâmetros geotécnicos. Serão também efetuadas sondagens “SPT” em estruturas

de suspensão, em número e profundidade definidos no projeto, com o propósito de

correlacionar os tipos de solo com as suas características resistentes, promovendo a

máxima racionalização dos recursos para este fim.

A definição dos parâmetros geotécnicos é, geralmente, efetuada de duas maneiras

distintas. A primeira, considerada de ordem natural, consiste na análise estatística

de todos os dados do solo levantados nas duas fases de investigação anteriores,

obtendo-se uma correlação entre os tipos de solo e suas resistências características.

Esta análise visa agrupar, geralmente em duas grandes categorias, denominadas

32

normais, os tipos de solo - com respectivas características físicas - de ocorrência

mais freqüente ao longo da rota da LT. Faz-se também a definição unidades

geotécnicas constituídas por solos instáveis ou muito resistentes que venham

requerer soluções especiais de fundações, como estacas, chumbadores, tirantes.

A segunda, ditada por circunstâncias especiais inerentes ao atendimento de prazos

limitados e para contemplar a logística do empreendimento, demanda uma

abordagem diferenciada da obtenção dos parâmetros geotécnicos. Estes últimos

são, neste caso, tipificados por faixas de solo com características teoricamente

especificadas e que visam cobrir toda uma gama de solos que possam, realmente,

ocorrer ao longo da rota da LT.

Na definição dos parâmetros, serão considerados aspectos tais como: magnitude

das cargas nas fundações, profundidade provável das mesmas, tipos de solicitações

predominantes. É importante observar que os dados do solo coletado serão

utilizados após o dimensionamento das fundações típicas e na aplicação destas, a

cada tipo de estrutura implantada ao longo da linha de transmissão.

Dá-se o nome de verificação de construção à atividade de confrontação das

características do solo, com aquelas previstas no projeto de fundação e o

especificado na lista de construção, para cada estrutura da LT.

O objetivo será avaliar a correta adequação do projeto previsto face às condições

geológicas e geotécnicas efetivamente constatadas in-loco. Os meios para efetuar a

referida constatação vão, desde a análise tátil-visual, até a utilização de

penetrômetros, Teste de Placa, “Shear Vane”, “Speed Test” e outros equipamentos

que permitam quantificar os parâmetros geotécnicos no local de execução das

fundações.

33

5.4 Tipificação dos solos e suas características geotécnicas

Ainda com base no relatório Magalhães (2007) p.7, as discriminações e tipificação

dos solos são realizadas em um primeiro instante de forma teórica. Isto significa que

os parâmetros geotécnicos foram arbitrados sem o concurso das informações

geotécnicas disponíveis ao longo da LT. Este fato implica no projeto de uma série

de fundações para cada tipo de solo, cuja aplicação será feita por retro-análise na

conclusão e interpretação dos resultados dos programas de prospecção geológicos

e geotécnicos.

Para entender o relato do parágrafo anterior, normalmente são feitas aglutinações

de tipos de solos, de modo que se possa empregar em uma mesma fundação dois

tipos de solos distintos, considerando apenas às suas propriedades coesivas e

resistências mecânicas. Esta prática colabora na uniformidade do projeto e

propiciando vantagens face ao resultado econômico que se pretende obter.

Apresenta-se na tabela 5.1, os tipos de solos estimados e suas respectivas

características. Vale observar que a nomenclatura para os solos G e F, corresponde,

respectivamente, a solos “Granulares” e “Finos”. Os primeiros compreendem as

areias, areias siltosas e argilosas. Os solos “Finos” são os solos argilosos, siltosos,

argilo-arenosos, argilo-siltosos ou ainda, os silto-arenosos.

Tabela 5. 1 – Parâmetros geotécnicos típicos empregados em projetos

Peso Específico Natural

Tensão no Solo

Ângulo de Atrito

Coesão

Aderência lateral

SPT (N)

Unidade Kgf/m3 kgf/cm2 graus kgf/cm2 Kgf/cm2 Golpes

Fundação

Ras

a

Pro

fund

a

Ras

a

Prof

und

a

Pro

f

unda

Solo Tipo

IGF IG 1600 1800 1,6 2,9 30 0,1 0,15

7 – 10 IF 1600 1700 2,0 2,5 21 0,45 0,30

IIGF IIG 1600 1600 1,0 1,7 25 0,1 0,10

4 – 6 IIF 1500 1600 1,0 1,5 21 0,25 0,15

ROCHA SÃ 2200 - >10 - - - 4,7 Impenetrável

Fonte: Ronama Engenharia – Memorial de cálculo de fundação (2005).

34

5.5 Critérios e Definições de fundações

A definição do tipo de fundação, seu dimensionamento estrutural e geotécnico

deverão ser executados levando em consideração os limites de ruptura e

deformabilidade para a capacidade de suporte do solo à compressão, ao

arrancamento e aos esforços horizontais, valendo-se de métodos racionais de

cálculos consagrados na engenharia geotécnica. (CASAGRANDE; SGANZERIA;

GALIANO, 1981):

Ainda em de acordo com os referidos autores, no projeto das fundações, para

atender aos critérios de coordenações de falhas (Gestão de Risco), as solicitações

transmitidas pela estrutura a suas fundações devem ser majoradas pelo fator

mínimo.

Estas solicitações, calculadas com as cargas de projeto da torre, considerando suas

condições particulares de aplicação: Vão Gravante, Vão de Vento, Ângulo de desvio

e Fim de LT, Altura da torre, passa a ser consideradas como cargas de projeto das

fundações.

Segundo Ashcar (1999, p. 2), os métodos mais utilizados pela CESP para o cálculo

da capacidade de carga à tração (arrancamento) das fundações para as torres

metálicas são: Método do cone e Método do cilindro de atrito.

O dimensionamento à resistência lateral (esforço horizontal) das fundações

em tubulão tem sido feito pelo Método de Wiggins (Journal of the Power

Division). Em fundação rasa, compara-se o momento resistente (pesos do

solo e concreto) com o momento atuante na base da fundação.

Para o cálculo da capacidade de carga do solo à compressão é mais usual

determinar a tensão do solo por correlação com o número de golpes da

sondagem tipo SPT, necessitando-se experiência profissional. Também se

aplica o Método de Terzaghi (teórico).

Convém alertar que a carga de trabalho e a carga última (carregamento da

torre) estão relacionadas com a tensão admissível e a tensão de ruptura do

solo, respectivamente.

35

Ainda, de acordo com o referido autor, é recomendável realizar sondagens (SPT,

Rotativa e Borro) ao longo da linha, para que as fundações das estruturas sejam

dimensionadas com segurança e otimização. Recomenda-se executar sondagens

tipo SPT, próximas ao piquete central, em todas as estruturas de ancoragem e fim

de linha, e em locais tais como: travessias de rios, aterros, fundos de vale, alagados,

erosões e encostas.

Os custos das sondagens representam de 0,5% a 1% do custo total de uma LT de

138 kV, circuito duplo. Esta porcentagem varia conforme a região (normal, de serra e

litorânea) da obra. Para LT de 460 kV, circuito duplo, os custos das sondagens são

inferiores a 0,3% do total.

De acordo com o relatório, Ashcar (1999, p. 2), A CESP, ainda orienta que é

importante realizar, em média, uma sondagem SPT a cada cinco estruturas e

dependendo do conhecimento da região, esta proporção poderá variar até 1 para 10.

Também são executadas sondagens tipo Borro, em todas as estruturas da linha,

exceto nos locais das sondagens SPT/Rotativa.

Dependendo da região, é necessário fazer sondagem Rotativa em cada pé da torre

metálica, devido à diferença de materiais atravessados.

Vale lembrar que, antes de executar as sondagens, deve-se aferir seus

equipamentos, principalmente o peso do martelo padrão e o comprimento do

amostrador padrão

Em aspectos gerais, uma linha de transmissão de energia elétrica caracteriza-se por

serem obras de grande extensão linear, geralmente com difíceis condições de

acesso, suportada por estruturas metálicas do tipo poste ou torre.

Portanto, pode-se dizer que as fundações das torres de uma linha de transmissão

têm o merecido tratamento especial, que as tornam quase um segmento autônomo

no campo da engenharia de fundações.

36

5.5.1 Fundações: Característica e Ensaio para verificação de desempenho

As fundações de cada estrutura deverão ser projetadas estruturalmente e

geotecnicamente de forma a adequar todos os esforços resultantes de cada torre as

condições específicas de seu próprio solo de fundação. Tais como:

I.A prova de carga visa, por meios diretos, determinar as características de

deformação ou resistência do terreno, ou de elementos estruturais da

fundação.

II.A execução de provas de carga permite otimizar os projetos de fundação,

assim como comparar os resultados práticos com os previstos nas teorias

existentes.

III.A realização de provas de carga (compressão e arrancamento) também é

importante para verificar a necessidade de reforço das fundações nas

seguintes situações: novas condições de pressão de vento atuando numa

LT em relação às consideradas no projeto original e recapacitação de LT.

As propriedades físicas e mecânicas do solo de fundação de cada estrutura deverão

ser determinadas de forma reconhecidamente científica, de modo a retratar, com

precisão, os parâmetros geomecânicos do solo, sendo executadas as seguintes

etapas:

IV.Estudo e análise fisiográfica preliminar do traçado da LT com a conseqüente

elaboração do plano de investigação geotécnica;

V.Reconhecimento do subsolo com a caracterização geológica e geotécnica

do terreno, qualitativamente e quantitativamente, determinando os

parâmetros geomecânicos;

VI.Parecer geotécnico com a elaboração de diretrizes técnicas e

recomendações para o projeto.

No cálculo das fundações deverão ser considerados os aspectos regionais

geomorfológicos que influenciem o estado do solo de fundação, quer no aspecto de

sensibilidade, expansibilidade ou colaptividade levando-se em conta a sazonalidade.

37

6 DIMENSIONAMENTO DE FUNDAÇÃO

Com base nos trabalhos do IPT (1989), o dimensionamento de fundações de linhas

de transmissão se faz em alguns aspectos através de métodos diferentes dos usuais

para os demais tipos de obras de engenharia civil.

• Devido a sua grande extensão, há o natural interesse de se realizar as

fundações das torres com alguns elementos típicos, para os quais

desenvolvem projetos padronizados, considerando especificas as fundações

utilizadas em casos especiais tais como:

• Travessias de rios;

• Terrenos acidentados;

• Caixas estaqueadas;

• E outros.

Ainda segundo IPT (1989), outro lado é comum nos projetos de linhas de

transmissão uma falta de conhecimento detalhado das características do subsolo, o

que induz à utilização de métodos empíricos e expeditos de dimensionamento.

A rotina do dimensionamento de maneira geral consta de três fases, em cada uma

sendo analisado um tipo específico de carregamento.

• Em primeiro lugar, consideram-se as cargas horizontais, as quais, visto que

da profundidade depende a resistências laterais, são condições importantes

na determinação da geometria da fundação;

• Posteriormente, são consideradas as cargas de compressão e de

arrancamento.

Salienta-se que, já que os esforços acidentais provêm, sobretudo, da ação do vento

as deformações do solo submetido às cargas de compressões, desde que não

excessivas, serão lentas e praticamente sem conseqüências para a torre.

38

O mesmo não acontece com os esforços de arrancamento, uma deficiência da

fundação com relação ao arrancamento, por ocasião da solicitação máxima, produz

deformações rápidas que tendem para a situação de ruptura.

6.1 Alternativa de Fundações para Linha de Transmissão

O tipo de fundação mais adequada para as torres de uma determinada linha de

transmissão, do ponto de vista técnico e econômico, não pode ser fixada a priori,

mas dependerão de uma análise envolvendo a grandeza das cargas, as condições

dos subsolos e a logística de implementação das mesmas, ou seja, considerar a

mão de obra, material e equipamento.

A seguir são feitas recomendações e informações técnicas sobre os tipos de

fundação de torres autoportantes, torres estaiadas e postes, nas fases de projeto e

de construção.

6.1.1 Torres autoportantes

As torres autoportantes são estruturas metálicas compostas de uma parte reta

superior e uma parte piramidal na base. São formadas por módulos treliçados.

Assim, as torres autoportantes utilizam os seguintes tipos de fundação:

Tipo Tubulão

Tipo Sapata

Tipo Estaca

Tipo Bloco

Tipo Grelha

39

6.1.1.1 Tubulão

Tubulões são elementos estruturais de fundação profunda, cilíndrica, construída

concretando-se um poço (revestido ou não) aberto no terreno, geralmente dotado de

base alargada.

A NBR 6122/96 recomenda que a base do tubulão deve ser dimensionada, de modo

a evitar alturas superiores a 2m. Indicados para obras que apresentam cargas

elevadas, os tubulões são empregados em grande escala em áreas que apresentam

dificuldade de cravação de espaços ou de escavação mecânica (áreas com alta

densidade de matacões, lençóis d'água elevados ou cotas insuficientes entre o

terreno e o apoio da fundação). A figura 6.1 ilustra fundação do tipo tubulão

aplicada em torres de linha de transmissão.

Figura 6. 1 – Ilustração tipo de fundação - tubulão

Fonte: Projeto de fundação de Linha de transmissão – Ronama Engenharia - 2008

Normalmente a sua execução é manual, podendo ser mecanicamente. Na maioria

dos casos, duas condicionantes devem ser respeitadas para o seu emprego:

a) O solo deverá ter um mínimo de coesão, de modo a possibilitar a

escavação sem necessidade de escoramento

40

b) O nível d’água deverá estar situado abaixo da cota de apoio da fundação,

durante a fase de execução. Este fato evita a ocorrência de gradientes

hidráulicos prejudiciais à estabilidade de escavação.

As condições anteriores são de certo modo atendidas, face às características dos

solos residuais tropicais, que mesmo em horizontes de predominância arenosa,

apresentam moderada coesão, proveniente da rocha matriz.

O tubulão revela-se especialmente indicado, no caso de fundações em encostas ou

terrenos erodíveis, por ter menor volume de escavação e prescindir do reaterro,

evitando desse modo, alterações nas condições naturais do terreno.

A profundidade do tubulão varia de 3,0 m a 10,0 m, pois depende do tipo de solo e

dos esforços na fundação. São executados manualmente (fuste2 de 70 cm no

mínimo) ou mecanicamente, com base alargada ou não.

Em solo seco, o tubulão é moldado “in loco” e recomenda-se fazer um alargamento

mínimo na sua base, igual ao diâmetro do fuste¹, abrindo em ângulo de 30 graus

com a vertical até atingir a dimensão necessária para compatibilizar as cargas

aplicadas com a capacidade portante do solo.

Em solo submerso, tem-se dado preferência à fundação cilíndrica (sem alargamento

de base) com o uso de camisas metálicas ou de concreto (sem bolsa), mas com

profundidade maior que o tubulão com base alargada, devido à tração.

No caso de tubulão com base alargada, recomenda-se escavar apenas o fuste¹ com

a perfuratriz (mecanicamente), em geral com diâmetro varia de 0,70m a 1,20 m. O

alargamento de base tem sido melhor executado manualmente.

Se as escavações forem feitas em época de chuva e em solo arenoso, fofo (1 a 2

golpes SPT), aconselha-se utilizar camisa metálica (recuperável) no fuste¹ de cada

fundação, para evitar desmoronamentos do solo e acidentes com operários.

2 Ver Anexo A – Ilustração da peça estrutural “FUSTE”

41

6.1.1.2 Sapata

São elementos de fundação superficial, posicionado em níveis próximos da

superfície do terreno, construídos em concreto armado, dimensionado de modo que

as tensões de tração não sejam resistidas pelo concreto, mas sim pelo emprego de

barras de aço. A figura 6.2 ilustra fundação do tipo sapata aplicada em torres de

linha de transmissão. Figura 6. 2 – Ilustração tipo de fundação – sapata


Esta fundação é aplicada a pequena profundidade, variável de 2,0 a 4,0 m, devido à

dificuldade de escavação mais profunda (presença de água e desbarrancamento).

Por isso, não deve ser utilizada em locais sujeitos à erosão.

A sapata deve ser executada com escavação total, ou seja, retirada de todo o

terreno atuante na vertical sobre a base (geralmente quadrada ou retangular) da

fundação.

O pilarete da sapata pode ser vertical ou inclinado. Atualmente, tem-se utilizado o

pilarete inclinado, com mais freqüência, pois, a resultante da carga de compressão

42

com os horizontais associados passam mais próxima ao centro de gravidade da

fundação, reduzindo o momento na base e, conseqüentemente, as suas dimensões

e custo da fundação.

A ocorrência de solos resistentes próximos à superfície, constitui uma indicação

clara ao emprego de fundações diretas, desde que não existam camadas

subjacentes compressíveis.

Há também circunstâncias em que o emprego da fundação ocorre com bastante

propriedade:

a) Solos arenosos instáveis, com ou sem presença do lençol freático.

b) Solos com baixa capacidade de suporte, superficial, com nível d’água, onde

um aumento das dimensões na base viabilizaria a fundação, em face de

recalques totais ou diferenciais.

c) Na ocorrência de rocha muito fraturada, onde o emprego de chumbadores

torna-se contra-indicado. A escavação, nestas condições, poderá ser feita com

o uso de explosivos para facilitar o avanço.

A sapata é viável economicamente para torres de suspensão, em virtude dos

pequenos esforços na fundação. Para torres de ancoragem e terminal (grandes

esforços), devem ser feitas comparações de custo com as fundações em bloco e

estaqueada.

43

6.1.1.3 Estaca

São elementos alongados, cilíndricos ou prismáticos que se cravam com

equipamento chamado bate-estaca, ou se confeccionam no solo de modo a

transmitir às cargas para as camadas profundas do terreno. Estas cargas são

transmitidas ao terreno através do atrito das paredes laterais da estaca contra o

terreno e/ou pela ponta. A figura 6.3 ilustra fundação do tipo estaca aplicada em

torres de linha de transmissão.

Figura 6. 3 – Ilustração tipo de fundação - estaca


As fundações estaqueadas geralmente são constituídas de estacas verticais e

inclinadas (engastadas num bloco), sendo as últimas destinadas a combater os

esforços horizontais.

Os tipos mais utilizados de estacas são: pré-moldadas de concreto armado e

metálico.

44

Antes de escolher este tipo de fundação devem-se observar, no campo, as

condições de acesso para o bate-estaca. Se este equipamento ficar sob linha

energizada será preciso verificar a distância da estaca ao cabo condutor.

As estacas metálicas devem ser protegidas contra corrosão, através de um

cobrimento (encapsulamento) de concreto de 5 cm, até 1,0 m abaixo do nível de

água.

Se a cravação da estaca for interrompida a pequena profundidade (menos de 5 m),

com comprimento insuficiente para combater o esforço de tração, então se pode

adotar a fundação em caixa estaqueada. Esta caixa (concreto armado) é preenchida

com solo compactado, a fim de aumentar o peso do bloco e compensar a

profundidade da estaca.

Nas torres de transmissão, normalmente trabalha-se com energia de cravação de

1,5 tf.m e com nega igual ou inferior a 3 cm nos últimos 10 golpes.

Sugere-se utilizar flange (em vez de stub3) no topo de cada pilarete destas

fundações, como dispositivo de fixação da torre, constituído de chumbadores e

chapa de base.

A aplicação de flange facilita e agiliza os serviços de reconstrução da torre, numa

eventual danificação na interface torre/fundação.

O uso de estacas injetadas é pouco usado, devido ao maior custo em relação à

estaca pré-moldada.

3 Ver Anexo A – Ilustração da peça estrutural “STUB”

45

6.1.1.4 Bloco

Os blocos sobre estacas são elementos estruturais de fundação cuja finalidade é

transmitir as ações oriundas da superestrutura para o solo. O uso deste tipo de

fundação se justifica quando há camadas superficiais de solo local. Quando essas

camadas não suportam estas cargas, é necessário atingir camadas mais profundas

que sirvam de apoio à fundação, associando o bloco com estacas. A figura 6.4

ilustra fundação do tipo bloco (estacas) em torres de linha de transmissão.

Figura 6. 4 – Ilustração tipo de fundação - bloco


O bloco é aplicado à pequena profundidade, variável de 2,5 a 3,5 m, devido à

dificuldade de escavação manual. Portanto, não deve ser utilizado em locais sujeitos

à erosão e em encostas íngremes.

A fundação normalmente é executada com escavação total. No caso de o bloco ser

moldado “in loco”, deve-se fazer o fuste¹ com diâmetro mínimo de 80 cm (depende

da resistência do solo) para facilitar a escavação.

6.1.1.5 Bloco ancorado

46

Esta fundação é utilizada na ocorrência de rocha não escavável manualmente, a

pequena profundidade (1,0 a 3,0 m), onde a construção de bloco simples (peso) é

insuficiente para suportar o arrancamento, exigindo, portanto, a sua ancoragem.

Geralmente são usados chumbadores com diâmetro de 25 mm, aço CA-50 A, e

introduzidos num furo de 50 mm, no mínimo.

Os projetos fixam o comprimento útil das ancoragens engastadas na rocha sã ou

quase sã, medianamente a pouco fraturada.

Recomenda-se ensaiar, por estrutura, pelo menos um chumbador ao arrancamento.

6.1.1.6 Grelha

A grelha é aplicada em terreno seco e com profundidade que varia de 2,0 a 4,0 m.

Não deve ser aplicada em locais sujeitos à erosão ou em áreas alagadiças. Se

houver um pequeno nível de água no fundo da fundação (cerca de 0 m), faz-se o

esgotamento, através de bombeamento, e concreta-se até o mesmo nível inicial.

Figura 6. 5 – Ilustração tipo de fundação - grelha

Fonte: Fundações de linhas de transmissão de energia elétrica: relatório 27.072.IPT (1989) As principais vantagens da grelha consistem na rapidez de execução da fundação

(escavação, montagem e reaterro) e na facilidade de transporte, principalmente em

locais de difícil acesso para o uso de concreto.

47

Ashcar (1999, p. 2), a CESP tem constatado diversos casos de corrosão nas

grelhas, principalmente quando as mesmas estão aplicadas em solos consideradas

agressivos e até mesmo em regiões com uso intensivos de fertilizantes e

agrotóxicos.

A agressividade do solo pode ser detectada pela medição da resistividade do solo e

do coeficiente de despolarização. Neste tipo de solo, recomenda-se fazer uma

proteção anticorrosiva ou catódica nas fundações com grelha.

Vale também chamar a atenção para a instalação da grelha na escavação. Devem

ser feitos dois sulcos no fundo da cava para encaixar os perfis “C” da grelha e

permitir que as cantoneiras “L” fiquem assentadas no terreno

6.1.2 Torres estaiadas

Os tipos de fundações mais empregados nas torres estaiadas da CESP são:

- Estai: bloco de concreto (tronco cônico e prismático)

- Mastro central: tubulão e sapata.

As Fundações dos Estais são submetidas apenas a esforços de tração (na direção

do estai). Na fundação do mastro central atuam esforços de compressão (verticais e

horizontais).

Em geral, as fundações em bloco prismático para estai são projetadas até 3,0 m de

profundidade.

Para os estais com fundação em bloco tronco cônico, sugere-se que a profundidade

não ultrapasse 4,0 m. Isto se deve ao custo da haste-âncora que fica embutida em

cada fundação.

Para a estabilidade das fundações dos estais é fundamental fazer o controle de

qualidade de compactação em cada uma das cavas.

Recomenda-se que o reaterro seja compactado em camadas de 20 cm de

espessura (no máximo), de modo que se obtenha densidade seca igual ou superior

48

a 1,8 tf/m3

e grau de compactação igual ou superior a 95% do Proctor Normal. A

compactação deve ser feita com teor de umidade próxima da ótima.

Durante a execução, é importante verificar o posicionamento da haste-âncora,

devendo estar com a inclinação indicada no projeto.

Para o mastro central, sugere-se, calcular projetos-padrão de tubulão com

profundidade variável de 3,0 a 5,0 m. Normalmente a sapata é projetada com

pequena profundidade (1,0 a 1,5 m).

Os cuidados na execução das fundações para o mastro central são semelhantes às

das torres autoportantes.

6.1.3 Postes

As fundações mais usuais, a partir de 69 kV, para engastamento de poste em solo

seco são: bloco cilíndrico ou retangular (moldado “in loco”) e caixa de concreto.

Em solo submerso, as fundações mais utilizadas são: bloco cilíndrico com tubos de

revestimento de concreto (incorporados) e bloco retangular com escoramento.

Nos postes de suspensão, os preenchimentos das cavas, das fundações,

normalmente são feitos com reaterro compactado em solo seco e brita ou concreto

em solo submerso.

Nos postes de ancoragem e terminal as cavas geralmente são preenchidas com

concreto simples.

A utilização de caixa de concreto é recomendada especialmente no caso de a cava

da fundação ser preenchida com areia adensada com circulação de água, em solo

arenoso. Se esta fundação (bloco) fosse moldada “in loco”, seria necessária muita

água para adensar a areia, devido à permeabilidade deste solo.

A execução com caixa de concreto permite um maior espaço de tempo entre a

escavação e a colocação do poste, em comparação com a fundação moldada “in

loco”, além de evitar desbarrancamento do solo. Porém, apresenta a desvantagem

de ser mais cara e demorada.

49

7 ESTUDO DE CASO – LT 500 KV, PUNTA DEL TIGRE – LAS BRUJAS – URUGUAY

A UTE – Administração Nacional e Transmissão de Energia tiveram a necessidade

de ampliar a potência instalada, com a construção de uma linha de transmissão,

para atender a demanda de carga do Uruguai. A foto abaixo ilustra a magnitude da

obra.

Figura 7. 1 – Foto Ilustrativa Torre 33 – Cura do Concreto

Fonte: Relatório Fotográfico – Ronama Engenharia - 2005

7.1 Localização e características da obra

A LT – Linha de transmissão localiza-se no Uruguai e sua construção foi para

atender a demanda de carga do país. Esta linha de 90 km de extensão interligou a

Central Térmica Punta Del Tigre – Lãs Brujas e a LT 150 kV em Montevidéu – Vila

Rodrigues.

50

7.2 A torre 33 – Dados técnicos

Tabela 7. 1 – Dado característicos da torre 33

Fonte: Ronama Engenharia – Memorial de cálculo de fundação de estacas metálicas da torre 33

(2005).

7.3 Análise Geológica e Geotécnica

Par obter os dados necessários para os projetos detalhados das fundações das

torres da travessia (nas margens e centro do Rio Sta. Lucia) procedeu-se uma

minuciosa investigação e análise geológica e geotécnica do eixo da linha de

transmissão nos trechos das travessias.

A região da linha de transmissão em questão abrange principalmente aluviões

quartenários e sedimentos terciários da Formação Barreira e é extremamente plana.

51

Nos aluviões recentes, predominam superficialmente sedimentos de consistência

muito mole, constituído por argilas siltosas com matéria orgânica e com

intercalações de lentes de areia e/ ou siltosas e, em profundidade, predominam as

areias finas, as grossas argilosas, e eventuais intercalações arenosas com

cascalhos.

Nas sondagens efetuadas ao longo do traçado, na área critica junto ao rio,

constataram-se valores de SPT, para sedimentos terciários, em torno de 20 golpes,

alcançando freqüentemente mais de 50 golpes a profundidades maiores ou em

horizontes laterizados. Já nos sedimentos quartenários, as camadas argilosas, que

apresentaram valores de SPT de zero a 5 golpes, ocorreram desde a superfície até

profundidades superiores a 70 metros (na travessia do Rio Sta. Lucia) . Pequenas

ocorrências de areia e silte com cascalho forneceram valores de SPT variando de 5

a 45 golpes.

Especificamente sobre o leito e margens do Rio Sta. Lucia, constatou o seguinte:

- O leito do rio é caracterizado por espesso pacote (em torno de 28m)

de argila siltosas com matérias orgânicas e pequenas lentes de areia fina

e grossa e longo abaixo, predominando na areia média e grossa argila. O

mesmo sucede nas margens, exceto que as lentes arenosas são mais

espessas (em torno de 3 a 4 m). Os valores de SPT para as argilas são

basicamente baixos, em torno de 5 golpes, ao passo que nas areias os

valores de SPT variam desde 20 golpes até valores extremamente altos.

O contato aluvião/Formação Barreira não foi atingido. Abaixo figura 7.2,

perfis de sondagem do Rio Sta. Lucia.

52

Figura 7. 2 – Perfil de Sondagem torre 33 – Tipo SPT – Folha 1 Fonte: Relatório Fotográfico – Ronama Engenharia - 2005

53

Figura 7. 3 – Perfil de Sondagem torre 33 – Tipo SPT – Folha 2 Fonte: Ronama Engenharia – Memorial de cálculo de fundação de estacas metálicas da torre 33 (2005).

54

7.4 Análise Comparativa da solução de fundação considerada para a torre 33, travessia do Rio Sta. Lucia.

As considerações se originaram de uma campanha de sondagem geológica e

geotécnica que evidenciou o solo incompetente para receber fundações diretas e

indicou a presença do nível d’água acima do terreno. Logo, a fundação por tubulão

foi descartada. Além da existência de água no local da torre, em determinado

período do ano, identificou-se também como obstáculo para o uso de tubulão:

- Dificuldade de locação do equipamento e para transportá-lo para ilha;

- Deveria ser encamisado e com ar-comprimido.

A solução convergiu para se usar estacas metálicas ou de concreto.

Porém, logo se eliminou o uso das estacas de concreto, que poderiam ser:

- Do tipo Franki, essa solução foi descartada, pois algumas das estacas

seriam cravadas inclinadas;

- Do tipo estaca de concreto (pré-moldadas), pois não tinha no mercado

uruguaio e se fossem importadas, deveriam ser de grandes diâmetros e

capacidade de carga.

Desta forma, em virtude dos fatos, a solução convergiu para usar estacas metálicas.

Em função da solução mencionada, para garantir a sua empregabilidade, foram

realizadas pré-análises para saber se local poderia ter água do mar; o resultado foi

negativo. Mas mesmo assim, para proteger a estrutura (torre), foi utilizado estrutura

do tipo pórtico, que eleva a estrutura acima do solo.

55

7.5 Etapas sucessivas do desenvolvimento do projeto das fundações no rio Sta. Lucia

As dificuldades de execução das fundações, decorrente das condições locais e a

vantagem de utilização dos mesmos equipamentos nas outras duas torres de

travessia, determinaram a escolha de uma solução com as mesmas características

geométricas em ambas as torres.

O perfil geotécnico do local da travessia mostra que as fundações com estacas

metálicas são a solução adequada, desde que solucionados os problemas de

corrosão metálica, principalmente nas regiões expostas a oscilações do nível d’água.

7.5.1 Dados de projeto

Na seqüência segue os dados utilizados para elaboração do projeto de fundação de

torre 33.

a- No Rio Sta. Lucia existe uma lâmina d’água de

aproximadamente 2 metros e uma camada de argila orgânica

de aproximadamente 30 metros, até atingir um solo apropriado

para o apoio da fundação;

b- Velocidade da água: 2 m/s;

c- Esforços característicos das fundações (sem coeficiente de

majoração).

A tabela 7.2, relaciona as tangentes a ser utilizada, para definição dos esforços

transversais e longitudinais. Tangente de abertura das pernas da torre

Tabela 7. 2 – Condições para o cálculo

Fonte: Ronama Engenharia – Memorial de cálculo de fundação de estacas metálicas da torre 33 (2005).

H I P C O M B . F Z F Y F X R E S U L T A D O S O M A1 B - 2 5 6 7 3 2 1 1 8 5 8 - 3 6 1 5 1 2 3 9 7 1 5 4 7 31 B - 2 5 6 3 4 3 - 1 1 9 1 0 3 6 0 7 1 2 4 4 4 1 5 5 1 71 B - 2 5 6 3 4 2 - 1 1 9 1 0 - 3 6 0 7 1 2 4 4 4 1 5 5 1 73 B - 2 5 1 9 7 7 1 0 7 8 3 1 1 2 8 9 1 5 6 1 1 2 2 0 7 23 B - 2 5 1 6 5 9 - 1 0 8 3 7 1 1 2 9 1 1 5 6 5 1 2 2 1 2 9

R e s u m o g e r a l d a s c a r g a s d e c o m p r e s s ã o

56

7.5.2 Cálculo Estrutural

A seguir será apresentada uma série de tabelas e figuras, onde os dados

apresentados demonstrarão padronização orientativa e os dados finais

demonstrando a magnitude da obra estudada.

O trabalho não tem o objetivo de demonstrar como foi calculado o elemento

estrutural (viga e pilar), mas será apresentado critério básico para cálculo estrutural

até definir qual as cargas a serem considerada no cálculo das fundações.

Assim o cálculo estrutural foi desenvolvido com os seguintes critérios:

• Cálculo estático no regime elástico;

• Dimensionamento no estado limite último;

• Verificações das fissuras e deformações no estado limite de utilização.

Como medida de segurança, foi admitida uma corrosão de 1,5 a 2,0 mm na

espessura do perfil (estaca metálica), durante a vida útil da linha.

A figura 7.4, mostra a padronização das orientações e siglas utilizada no cálculo da

fundação. Carga das Fundações inclinadas.

Figura 7.4 – Orientação – Cargas das fundações inclinadas Fonte: Ronama Engenharia – Memorial de cálculo

da fundação de estacas metálicas da torre 33 (2005).

HIP COMB. FZ FY FX RESULTADOSOMA1B 212952 11177 2896 11546 140731B 212563 -11213 -2890 11579 141031B 212562 -11213 2890 11579 141033B 208293 10106 10580 14631 206863B 207867 -10135 10566 14641 20701

Resumo geral das cargas de tração

57

A tabela 7.3, mostra o resumo das forças de compreensão em relação à hipótese de

cálculo e combinação de eventos. Exemplo : vento e perda da estabilidade do solo.

Estes dados foram extraídos de uma série de ensaios realizados em programa

especifico para cálculo estrutural (Análise de Estrutura – Elementos Finitos).

Tabela 7.3 – Resumo geral das cargas de compressão


(2005).

A tabela 7.4, mostra o resumo das forças de tração em relação à hipótese de cálculo

e combinação de eventos. Exemplo: vento e rompimento de cabo.

Tabela 7. 4 – Resumo geral das cargas de tração


As tabelas 7.3 e 7.4, apresentas os resumos das cargas na estruturas, elas foram

analisadas e estriadas de uma coletânea de ensaios , a qual serão utilizados para

projetar as fundações. A fundação é calculada em programas específicos de

fundação.

HIP COMB. FZ FY FX RESULTADO SOMA1 B -256732 11858 -3615 12397 154731 B -256343 -11910 3607 12444 155171 B -256342 -11910 -3607 12444 155173 B -251977 10783 11289 15611 220723 B -251659 -10837 11291 15651 22129

RESUMO GERAL DAS CARGAS DE COMPRESSÃO

HIP COMB. FZ FY FX RESULTADO SOMA1 B 212952 11177 2896 11546 140731 B 212563 -11213 -2890 11579 141031 B 212562 -11213 2890 11579 141033 B 208293 10106 10580 14631 206863 B 207867 -10135 10566 14641 20701

RESUMO GERAL DAS CARGAS DE TRAÇÃO

58


fundação. Carga das Fundações verticais.

Figura 7. 5 – Blocos isolados – Cargas das fundações vertical/método tradicional


A tabela 7.5, mostra o resumo das forças de compressão pelo método tradicional em

relação à hipótese de cálculo e combinação de eventos.

Tabela 7. 5 – Resumo das cargas de compressão – método tradicional


(2005).

LEGENDA:

FX - Horizontal Longitudinal (direção positiva 0-X).FY - Horizontal transversal (direção positiva 0-X).FZ - Vertical (direção positiva 0-Z).O eixo 0-X está paralelo ao eixo da linha.

HIP COMB FZ FY FX1 B -253476 40676 -324321 B -253092 -40684 323813 B -248782 39067 395733 B -248468 -39085 39540

RESUMO GERAL DAS CARGAS DE COMPRESSÃO

59

A tabela 7.6, mostra o resumo das forças de tração na direção vertical pelo método

tradicional em relação à hipótese de cálculo e combinação de eventos.

Tabela 7. 6 – Resumo geral das cargas de tração – direção vertical/método tradicional


(2005).


fundação. Carga das Fundações bloco interligados.

Figura 7. 6 – Blocos interligados – método tradicional Fonte: Ronama Engenharia – Memorial de cálculo

de fundação de estacas metálicas da torre 33 (2005)

LEGENDA:

FX - Horizontal Longitudinal (direção positiva 0-X).FY - Horizontal transversal (direção positiva 0-X).FZ - Vertical (direção positiva 0-Z).VT1 E VT2 - Vigas transversais.VL1 E VL2 - Vigas longitudinaisO eixo 0-X está paralelo ao eixo da linha.

PÉ 1

PÉ 4PÉ 3

PÉ 2

HIP COMB FZ FY FX1 B 210252 35080 267993 B 205652 33486 33960

RESUMO GERAL DAS CARGAS DE TRAÇÃO

60

A tabela 7.7, mostra as forças de tração e compressão nos quatro pés do pórtico e

as cargas auxiliares em relação à hipótese de cálculo e combinação de eventos. Da

referida tabela, será extraído os valores das cargas máximas de tração (-) e

compressão (+). Estes dados poderão ser analisados na tabela 7.9, resumo das

cargas máximas de projeto da estrutura porticada.

Tabela 7. 7 – Resumo – Cargas interligadas e Cargas auxiliares na viga

Fonte: Ronama Engenharia – Memorial de cálculo de fundação de estacas metálicas da torre 33 (2005)

PÉ 1 PÉ 2 PÉ 3 PÉ 4 VT1 VT2VL1 VL2

FZ 210252. -253476 210252 -253476FY 37878. 37878 37878 37878 2798 2798FX 0. 0 0 0 -26799 32432FZ -253092 209868 -253091 209867FY -37878 -37878 -37878 -37878 2806 2806FX 0 0 0 0 32381 -26750FZ -121320 -121611 78480 78002FY -13 -13 13 13 15491 9885FX 21794 21769 21794 21769 2791 2841FZ 55008 -248782 205652 -98243FY 26717 26717 26732 26732 12349 -6754FX 17397 17382 17398 17382 -16563 22190FZ -248468 54693 -97824 205231FY -26732 -26732 -26718 -26718 12354 -6750FX 17398 17383 17398 17383 22142 -16516FZ -35910 -42867 -2015 -1121FY 2262 2262 -2262 -2262 5090 231FX 3805 760 3805 760 2473 2868FZ -42552 -36224 -701 -2434FY -2277 -2277 2277 2277 5092 229FX 775 3791 775 3791 2820 2520FZ -39221 -39555 -1362 -1768FY -4 -4 4 4 5091 220FX 2287 2279 2287 2279 2647 2695FZ -22781 -23866 -19056 -19172FY 271 271 -270 -270 3024 2482FX 421 62 421 62 2726 2805FZ -24944 -24158 -17416 -18225FY -435 -435 436 436 3182 2316FX 103 670 103 670 2761 2762FZ 14504 -176328 138481 -51506FY 16426 16426 15825 15825 10435 -5567FX 7711 7245 7711 7245 -9707 14596

6

1

1

2

3

3

4.3

4.4

4.5

CARGAS AUXILIARES NA VIGA

5.1

5.2

HIP CARGA NOS BLOCOS INTERLIGADOS

61

A tabela 7.8, é a continuação da tabela 7.79, que demonstra o resumo das forças de

tração e compressão nos quatro pés do pórtico e as cargas auxiliares em relação à

hipótese de cálculo e combinação de eventos.

Tabela 7. 8 – Continuação do Resumo – Cargas interligadas e Cargas auxiliares na viga


(2005).

PÉ 1 PÉ 2 PÉ 3 PÉ 4 VT1 VT2VL1 VL2

FZ -176534 14709 -50812 137787FY -16795 -16795 -15457 -15457 10438 -5564FX 7074 7881 7074 7881 14564 -9676FZ -12861 -15027 -12861 -15027FY 0 0 0 0 1832 1832FX 0 0 0 0 1692 1975FZ -1362 -14696 -13962 -14696FY 0 0 0 0 1879 1879FX 0 0 0 0 1835 1931FZ -10564 -28422 -10564 -28422FY 0 0 0 0 2522 2522FX 0 0 0 0 1382 3709FZ -15729 -33586 -15729 -33586FY 0 0 0 0 3197 3197FX 0 0 0 0 2042 4369FZ -24290 -25024 -24290 -25024FY 0 0 0 0 3167 3167FX 0 0 0 0 3160 3256FZ -32852 -16463 -32852 -16463FY 0 0 0 0 3198 3198FX 0 0 0 0 4274 2137FZ -29455 -30188 -29455 -30188FY 0 0 0 0 3840 3840FX 0 0 0 0 3820 3916

7D

7E

7F

7G

CARGA NOS BLOCOS INTERLIGADOS CARGAS AUXILIARES NA VIGA HIP

7

7A

7B

7C

62

A tabela 7.11, compilação geral, resumo das cargas de tração e compressão de

todas as peças do pórtico (pilar e vigas) e estrutura (torre). A informações contidas

nesta tabela, servirá de base para dimensionamento das fundações.

Tabela 7. 9 – Resumo geral das cargas máximas de tração, compressão e da viga


(2005).

HIP COMB FZ FY FX1 B -253476 37878 02 B -121320 -13 217942 B -121611 -13 217693 B -248782 26717 173823 B -98243 26732 173823 B -248468 -26732 17398

HIP COMB FZ FY FX1 B 210252 37878 02 B 78480 13 217943 B 205652 26732 17397

VIGAS HIP. COMPRESSÃO HIP. TRAÇÃO

TRANSVERSAL 2 -9885 2 15491

LONGITUDINAL 1 -26799 1 32432

RESUMO GERAL DAS CARGAS MÁXIMA DE COMPRESSÃO

RESUMO GERAL DAS CARGAS MÁXIMA DE TRAÇÃO

RESUMO GERAL DAS CARGAS MÁXIMA DAS VIGAS

63

A figura 7.7, ilustra a distribuição das estacas, vigas, bem como as suas distâncias

equivalentes entre si.

Figura 7. 7 –Configuração final adotada - Ilustração Orientada do pórtico Fonte: Ronama Engenharia – Memorial de cálculo

de fundação de estacas metálicas da torre 33 (2005).

Como cada estaca vertical resistirá a um esforço de compressão de 43.404,99 Kgf. e

tração de 83,53 Kgf, para um deslocamento admitido da ordem de 5 cm, resultou na

necessidade de se utilizar 16 estacas para cada bloco de fundação de cada pé do

pórtico.

64

7.5.3 Descrição sumária da Fundação do tipo Estaca Metálica no leito do Rio Santa Lucia

A ilustração 7.8, mostra o tipo de fundação adotada, que é constituída por quatro

blocos de concreto estrutural (um para cada pé da torre), que por sua vez são

estaqueadas com perfil metálicas do tipo “I” (16 estacas para cada bloco), seção

(h=20,32cm e bw=10,16), com estrutura de travamento porticadas em concreto

estrutural.

Figura 7. 8 – Dimensão da fundação Fonte: Ronama Engenharia – Memorial de cálculo de fundação de estacas

metálicas da torre 33 (2005).

65

7.5.4 Projeto executivo da fundação

7.5.4.1 Características dos materiais

A tabela 7.12, demonstra as características de cálculo e projeto, fornecendo

informações importantes para o cálculo da fundação da torre 33. Características dos

materiais.

Tabela 7. 10 – Características dos materiais fck= 180,00 kgf/cm²fcd= 128,57 kgf/cm²fyd= 12,86 kgf/cm²twd 32,14 kgf/cm²tc 6,04 kgf/cm²tp 19,09 kgf/cm²yc 2.500,00 kgf/cm³y'c 1.500,00 kgf/cm³

Tensão pontual do concretoPeso específico do concreto Peso específico do concreto submergido

Resistência caracteristica do concretoResistência de cálculoResistência a traçãoTensão de corte nominal de cálculoTensão nominal de restência de cálculo

Fonte: Ronama Engenharia – Memorial de cálculo da fundação de estacas metálicas da torre 33 (2005).

7.5.4.2 Características do aço

A tabela 7.13, demonstra os dados básicos necessários para o cálculo da fundação

da torre 33. Característica do aço.

Tabela 7. 11 – Características do aço

fyk= 50000 kgf/cm²fyd= 4347,83 kgf/cm²c= 4 cm

CA 50ATensão característica de fleenciaTensão característica de cálculoCobrimento

Tipo

Fonte: Ronama Engenharia – Memorial de cálculo da fundação de estacas metálicas da torre 33 (2005).

66

7.5.4.3 Características do solo

A tabela 7.14, demonstra os dados básicos necessários para o cálculo da fundação

da torre 33. Característica do solo.

Tabela 7. 12 – Dados característicos do solo


7.5.4.4 Características das Estacas Metálicas - Viga “I”

A tabela 7.15, demonstra os dados característicos da estaca metálica (perfil “I”)

necessária para o cálculo da fundação da torre 33. Característica da estaca

metálica.

Tabela 7.13 – Características da estaca metálica

h 20,32 cmbw 10,16 cm

A36De 20,32 cmfyk>= 2530 kgf/cm²

1,4 cmpl= 27,3 kgf/mpe= 60,96 cmeeb 20 cm

Peso linear da estacaPerimetro da estacaComprimento de engastamento da esta no bloco

Seção transversal - tipo metálicaAlturaAço estruturalMaior dimensão da estacaResisdência caracteristica do açoCoeficiênte de minoração da resistência do aço cγ


(2005).

Kgf/m³

Kgf/cm²

mNível d'água N.A = 1,60

Peso especifico do solo saturado

1.000,00

Kgf/cm²

Kgf/m³

Tensão admissível no solo e na base (6>SPT>=0)

0,50

Peso especifico doconcreto

1.600,00

Resistência unitária media para atrito lateral, estaca solo(a partir da cota 1,40m)

f = 0,53

<σ

=gγ

=cs /γ

67

7.6 Metodologia para execução das fundações

Os trabalhos foram realizados com rigoroso controle de qualidade. Adotaram-se às

seguintes precauções e fluxo de etapas:

a) Presença de investigações suficientes e com qualidade técnica

(sondagem), garantindo o bom desempenho da obra;

b) Interpretação adequada dos dados de investigados;

c) Representação adequada do comportamento do solo pelo uso de

correlações empíricas aplicáveis a situação;

d) Dimensionamento de elementos estruturais das fundações como

vigas de equilíbrio e estacas com cargas horizontais, etc.

e) Armaduras de estacas tracionadas calculadas com verificação da

fissuração;

f) Uso de emendas padrões em estacas metálicas verificando a

tração.

g) Adoção de solução estrutural na qual os esforços horizontais são

equilibrados pelas fundações;

h) Fundações:

- Profundidade mínima de projeto;

- Peso mínimo ou característica do martelo de cravação;

- Tensões características dos materiais das estacas;

- Detalhamento de emendas;

- Exigência no controle de comportamento de estacas;

- Proteção contra a erosão;

i) Elemento estrutural da fundação:

- Qualidade adequada do concreto

- Presença de regularização com concreto magro no fundo da cava da

fundação.

- Execução de fundação com dimensões e geometria corretas.

- Esgotamento da água na cava durante a concretagem (qualidade e

integridade).

- Adensamento suficiente e vibração adequada do concreto.

- Cuidado para evitar estrangulamento de seção de pilares enterrados.

68

- Armaduras bem posicionadas e suficientes

- Junta de dilatação bem executada

j) Procedimentos básicos:

- Locação correta das estacas e blocos

- Inclinação final executada em acordo com o projeto

- Limpeza da cabeça da estaca para vinculação ao bloco

- Presença correta da armadura de fretagem

- Características do concreto adequadas

k) Cravação das estacas

- Energia de cravação correta

- Nega correta

69

8 ANÁLISE DOS RESULTADOS Neste trabalho as análises a serem consideradas estão na aplicabilidade de

soluções de fundações para as torres de linha de transmissão em geral.

Procurou-se evidenciar que a melhoria da relação custo-benefício para as fundações

de torres de linhas de transmissão tem sido perseguida pelas empresas

concessionárias de energia elétrica e empresas de projeto que prestam serviços no

setor elétrico.

Partindo do comentário anterior, isto pode ser observado no próprio estudo de caso,

pois retrata a dificuldade para a implantação da torre 33, desafiando o projetista a

descartar soluções triviais de fundação e aplicar tipo de fundação mais complexo e

especifica para o local.

Ao que se refere ao estudo de caso, algo muito importante a comentar é a questão

da normatização dos processos de dimensionamento e cálculo de fundação. A obra

foi realizada em outro país, mas os cálculos foram com base na ABNT.

Assim, no período de entrevista com a projetista, foi exposto o fato, esclarecendo

que a utilização das normas da ABNT estava assegurada em função da

Harmonização das Normas, realizada pela AMN, para os Estados Partes do

Mercosul.

Cabe ainda comentar sobre a necessidade de se desenvolver métodos de

organização do processo, no que se diz respeito à aplicação de gestão de projeto,

que a própria revisão bibliográfica buscou demonstrar a sua importância para o bom

desenvolvimento dos trabalhos.

Ainda se tratando da revisão bibliográfica, ressaltou-se a importância de realizar

sondagens (SPT, Rotativa e Borro) ao longo da linha, para que as fundações das

estruturas sejam dimensionadas com segurança e otimização.

Também foram citadas algumas recomendações e orientações dos projetistas de

linha e fundação, a qual um deles, relata que as sondagens do tipo SPT são

realizadas próximas ao piquete central, em todas as estruturas de ancoragem e fim

de linha, e em locais tais como: travessias de rios, aterros, fundos de vale, alagados,

erosões e encostas. Este mesmo Projetista ponderou sobre realizar a sondagem

70

SPT, em média, a cada cinco estruturas e dependendo do conhecimento da região,

esta proporção poderá variar até 1 para 10.

Já outro projetista responsável pelo empreendimento no projeto do linhão no

Uruguai, adota em seus projetos uma sondagem para cada torre, podendo ser mais

que uma dependendo da situação geológica e geotécnica do local.

Quanto ao comentário anterior, se observa de um lado a experiente companhia

energética e do outro, empresas especializadas e atualizadas em projeto de linha e

fundação. Ambas desenvolvem projetos, mas com perfil técnico diferente.

Assim, os resultados obtidos neste trabalho enfatizam a questão técnica para o

projeto de fundação de torres de linha de transmissão e a aplicabilidade de métodos

de sondagens e solução de fundação.

Em função da pesquisa realizada neste trabalho, considera-se como critério básico

para êxito neste tipo de obra, adotar como solução a realização de sondagem em

cada torre, investimento em Gestão de Projeto e Análise de Risco do

empreendimento.

Ressalta-se que ainda cabe uma pesquisa mais aprofundada quanto a metodologia

aplicada pelas empresas citadas neste trabalho, uma vez que a tendência é realizar

sondagem para cada torre e não mais sondagem a borro.

Por fim, se evidencia que o uso de tecnologia em projetos de fundação e de práticas

fundamentadas de aplicação de fiscalização em período permanente na realização

das campanhas de sondagens e nas etapas de execução das fundações, é

fundamental para eficiência de todo projeto de linha de transmissão.

71

9 CONCLUSÃO

Conclui-se que nas construções em geral, assim como nas implantações de linha de

transmissão de energia elétrica o planejamento adequado é fator preponderante

para o sucesso do empreendimento, considerando os aspectos de uma execução

com baixo custo, menor impacto ambiental e redução no tempo de execução.

Assim, foi observado que uma boa empresa parceira para execução do projeto de

fundação de linha de transmissão, bem como o conhecimento do engenheiro civil,

são fundamentais para se atingir as metas de implantação da linha .

Verificou-se que os critérios de fundação são os mesmo em qualquer lugar onde se

projeta uma linha de transmissão, apenas diferindo quanto às questões geológicas e

geotécnicas, as quais são fundamentais para um projeto de fundação. Isto ficou

evidente no estudo de caso, onde os critérios e soluções foram os mesmos

recomendados e desenvolvidos na revisão bibliográfica.

Desta forma, o trabalho abordou as principais fases, critérios, soluções e sugestões

para implementação de projeto de fundação de torre de linha de transmissão.

Destacando os tópicos abordados por ASHCAR (1999), onde ele cita às

recomendações para aplicação das sondagens SPT ao longo da linha, uma para

cada 5 ou 10 torres dependendo do tipo solo.

Logo, segundo afirmação da Ronama Engenharia, atualmente se realiza uma

sondagem por torre, evitando usar a sondagem tipo borro.

Por isso, pode se dizer que o processo vem evoluindo, destacando-se o

aprimoramento do conhecimento do engenheiro civil e das aplicações e soluções de

fundação. O estudo de caso evidenciou essa mudança, ao demonstrar diversos tipos

de fundações até chegar à solução mais adequada para a obra em estudo.

Portanto, a relevância de desenvolver este trabalho foi demonstrar os

procedimentos para o bom andamento de um projeto de fundação para torres de

72

linha de transmissão, bem como enfatizar que o sucesso ou fracasso do projeto está

na concepção dos trabalhos e nas soluções de engenharia pesquisada.

Além disso, é relevante observar que os trabalhos de projeto de fundação se

desenvolvem em ambiente multidisciplinar, podendo até ser tratado como um

segmento quase que autônomo na engenharia civil pelas suas especificidades.

Neste trabalho que abordou as fases de implantação de linha de transmissão, bem

como de projetos de fundações é possível concluir que os critérios citados são

utilizados em qualquer obra deste gênero; que o planejamento, com aplicação de

tecnologias, normatizações, experiência profissional, responsabilidade e

conhecimento amplo do empreendimento e o local de implantação é fundamental

para se obter êxito na execução de obras em geral e principalmente em projeto de

fundação de torres de linha de transmissão.

73

REFERÊNCIAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de

estruturas de concreto – Fixa Condições: ABNT, 2007.

______. NBR 6122: Projeto e execução de fundações- Fixa Condições: ABNT,1996

______. NBR 6124: Determinação da elasticidade, carga de ruptura, absorção de

água e da espessura do cobrimento em postes e cruzetas de concreto arrmado -

Prescreve o Método de Ensaios: ABNT, 1980.

______. NBR 6229: Postes de Eucalipto preservados sob pressão. São Paulo -

Prescreve o Modo de Ensaios: ABNT, 1973.

______. NBR 6231: Postes de madeira - Resistência à flexão - Prescrevem os

Métodos de Ensaios: ABNT,1980.

______. NBR 6484: Solo - Sondagens de simples reconhecimentos com SPT -

Método de Ensaios: ABNT, 2001.

______. NBR 6489: Prova de carga direta sobre terreno de fundação - Fixa as

Condições Gerais: ABNT, 1984.

______. NBR 6502: Rochas e solos - Define os Termos Relativos aos Materiais:

ABNT, 1995.

______. NBR 7190: Projeto de estruturas de madeira - Fixa as Condições Gerais:

ABNT, 1997.

______. NBR 8681 – Versão Corrigida 2004: Ações e segurança nas estruturas -

Fixa os Requisitos Exigíveis na Verificação da Segurança: ABNT, 2003.

______. NBR 8800: Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e

concreto de edifícios - Estabelece os Requisitos Básico ABNT, 2008.

74

______. NBR 9061: Segurança de escavação a céu aberto - Fixa as Condições de

Segurança: ABNT, 1985.

______. NBR 9062 – : Projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado -

Estabelece os Requisitos Exigíveis para o Projeto: ABNT,2006.

______. NBR 9603: Sondagem a trado - Fixa as Condições: ABNT, 1986

______. NBR 9604: Abertura de poço e trincheira de inspeção em solo, com retirada

de amostras deformadas e indeformadas - Fixa as Condições Exigíveis para os

Procedimentos: ABNT, 1986.

______. NBR 9820: Coleta de amostras indeformadas de solos de baixa

consistência em furos de sondagem - Fixa as Condições Exigíveis para os

Procedimentos: ABNT, 1997.

______. NBR 10905: Solo - Ensaios de palheta in situ - Prescreve o Método: ABNT,

1989.

______. NBR 12069: Solo - Ensaio de penetração de cone in situ (CPT) - Prescreve

o Método: ABNT, 11991.

______. NBR 12131: Estacas - Prova de carga estática - Método de ensaio - Método

para Executar: ABNT, 2006.

______. NBR 13208: Estaca - Ensaios de carregamento dinâmico - Especifica um

Método de Ensaio: ABNT, 2007.

ASHCAR, Rubens. RECOMENDAÇÕES E INFORMAÇÕES TÉCNICAS SOBRE

FUNDAÇÕES DE LINHAS DE TRANSMISSÃO. In: ERLAC, 8., 1999, Ciudad Del

Este. Linhas de Transmissão. São Paulo - Sp - Brasil: -, 1999. p. 1 - 6.

75

BEZERRA DA SILVA, M. Planejamento Financeiro para o Setor da Construção

Civil. Texto Técnico 11 (TT/PCC/11). São Paulo: EPUSP, 1995, p.47 .

BOTELHO, Manoel Henrique Campos. Concreto Armado Eu te Amo. 3ª São

Paulo: Edgard Blucher, 2002. p. 1-440.

BOTELHO, Manuel Henrique Campos. RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS PARA ENTENDER E GOSTAR: UM TEXTO CURRICULAR. São Paulo: Studio Nobel,

1988. 1-301 p.

Asociación Mercosur de Normalización-AMN. Documentos – Demais documentos –

Cartilha AMN - Proyecto de Acceso a los Mercados y a la Integración a través de la Normalización Técnica AMN-BID-FOMIN ATN/ME-8532-RG. Educação profissional. Disponível em: http://www.amn.org.br/es/Cartilha_AMN_FINAL2.pdf>.

Acesso em: 19 novembro de 2009.

CAMPOS, Gisleine Coelho de. FUNDAÇÕES DE LINHAS DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA: RELATÓRIO 27.072. São Paulo - Sp: IPT - Instituto de

Pesquisas Tecnológicas - SP, 1989. p.1-34.

CASAGRANDE, João A. A.; SGANZERIA, Flavio; GALIANO, Donato B.. SISTEMA DE TRANSMISSÃO DA UHT TUCURUÍ: TRAVESSIA DOS RIOS GUAMÃ E

ACARÁ DA LINHA DE 230 kV CIRCUITO DUPLO VILA DO CONDE - BELÉM.

Balneário De Camburiú: Bc/lt/14, 1981. p. 1-35.

FUCHS, Rubens Dario; ALMEIDA, Márcio Tadeu De (Org.). PROJETOS MECÂNICOS DAS LINHAS AÉREAS DE TRANSMISSÃO. Itajubá: Efei / Edgard

Blucher, 1982. p.61-67 e 280-318.

76

GEHBAUER, F. Planejamento e Gestão de Obras. Curitiba: Editora Cefet – PR,

2002.

MAGALHÃES, Ronaldo Telles Nunes. LINHA DE TRANSMISSÃO: ANÁLISE

COMPARATIVA DO DESEMPENHO DAS FUNDAÇÕES EM CONCRETO E

METÁLICO, PARA ESTRUTURA DE LINHA DE TRANSMISSÃO. São Paulo: Cigre-

brasil, 1981. 1-14 p.

MAGALHÃES, Ronaldo Telles Nunes. RELATÓRIO DE CARREGAMENTOÍ: CRITÉRIO DE PROJETOS – LT 500 KV DE CONEXÃO DA CENTRAL TÉRMICA

PUNTA DEL TIGRE LINHA DE 150 kV - MONTEVIDEO B. Vila Rodrigues: Rel/001-

r02, 2005. 1-84 p.

MAGALHÃES, Ronaldo Telles Nunes. MEMÓRIAL DE CÁLCULO DE FUNDAÇÃO PARA ESTACAS METÁLICAS USADAS NA TORRE 33, S0DMR: CÁLCULO DA

FUNDAÇÃO DA TORRE 33 – LT 500 KV DE CONEXÃO DA CENTRAL TÉRMICA

PUNTA DEL TIGRE LINHA DE 150 kV - MONTEVIDEO B. Vila Rodrigues: Rel/001-

r00, 2006. 1-14 p.

MAGALHÃES, Ronaldo Telles Nunes. MEMÓRIAL DE CÁLCULO DE FUNDAÇÃO

PARA ESTACAS METÁLICAS USADAS NA TORRE 33, S0DMR: ÁNALISE

ESTÁTISTICA – LT 500 KV DE CONEXÃO DA CENTRAL TÉRMICA PUNTA DEL

TIGRE LINHA DE 150 kV-MONTEVIDEO - Vila Rodrigues: Rel/001-r00, 2005. p.1-29

77

MAGALHÃES, Ronaldo Telles Nunes.PARÂMETROS GEOTÉCNICOS P/

FUNDAÇÕES TIPIFICADAS: CRITÉRIOS DE PROJETO – LT 138 KV, CD, MOGI

MIRIM –JAGUARIÚNA III -SÃO PAULO – São Paulo: Rel/ CT0-E0-000-r 00, 2007. p. 1-

12

SILVA, João Paulo Souza (Comp.). O Papel das Informações Geológico-

Geotécnicas na Construção Rodoviária. REVISTA ESPAÇO DA SOPHIA - Nº 11.

FEVEREIRO/2008.Disponívelem:http://www.espacodasophia.com.br/colunistas/joao

_paulo_souza_silva_o_papel_das_informacoes_geológico-

geotecnicas_na_construcao_rodoviaria.pdf>. Acesso em: 14 jun. 009.

SPE, Secretaria De Planejamento E Desenvolvimento Energético (Org.). Matriz

Energética Brasileira 2030. Matriz Energética Brasileira 2030, Brasília/distrito

Federal, n., p.1-254, 01 nov. 2007. Anual. Disponível em:

<http://www.mme.gov.br/mme/galerias/arquivos/publicacoes/pne_2030/MatrizEnerge

ticaNacional2030.pdf>. Acesso em: 01 nov. 2007.

UNICAMP. Origem Themag Engenharia Ltda.: Método de Investigação Geológica.

Disponível em:

< http://www.ige.unicamp.br/site/aulas/155/Investiga%E7%F5es%20parte%201.ppt>.

Acesso em: 06 junho 2009.

78

ANEXO A – ILUSTRAÇÃO DA PEÇA ESTRUTURAL “FUSTE”

A figura 10.1, ilustra a peça estrutura denominada fust e stub. Estas peças têm a

função de Ligar a estrutura (torre) e bloco na fundação.

Figura 10. 1 – Anexo A - Ilustração da peça estrutural chamada FUSTE e STUB.


(2005).

Peça

estrutural

“FUSTE”

Peça

estrutural

“STUB”

79

ANEXO B – SONDAGEM TIPO BORRO

SONDAGENS TIPO BORRO

(Material extraído de especificação técnica de projeto de linha de

transmissão, doado pela Empresa ISA – CTEEP – Campainha de

Transmissão de Energia Elétrica Paulista, sucessora da CESP –

Companhia Energética de São Paulo).

1 - Método

O método consiste em determinar o número de golpes necessários à penetração

dinâmica de uma haste metálica, provida de ponta, cravada continuamente, sem

extração de amostra.

Crava-se uma haste de 32 mm de diâmetro, no solo, através da queda de um peso

de 60 kg de uma altura de 75 cm e conta-se o número de golpes para a haste

penetrar cada 30 cm (resistência do solo). Como resultado, apresenta-se um gráfico

da variação dessa resistência à penetração com a profundidade.

2 - Equipamentos

A CTEEP fornecerá todos os equipamentos necessários para a execução das

sondagens tipo BORRO, que serão entregues na obra da Linha de Transmissão. Os

equipamentos deverão ser mantidos em boas condições de uso.

3 - Denominação

As sondagens tipo BORRO, executadas em Linhas de Transmissão, terão os

números das torres onde estão se executando os furos.

Quando for necessária a execução de mais de um furo num mesmo ponto de

investigação, os furos subseqüentes terão a mesma numeração do primeiro,

acrescida da denominação: Furo A, Furo B, Furo C, etc.

80

4 - Execução da Sondagem Tipo BORRO

Inicialmente deve ser feita a limpeza de uma área que permita o desenvolvimento de

todas as operações sem obstáculos.

A cravação das hastes é feita da maneira descrita na seqüência de montagem para

ensaios.

Introduz-se uma haste no solo até profundidade adequada, emenda-se em sua

extremidade superior a haste sucessiva, deslocando-se, em seguida, a cunha para

cima e passando novamente a percuti-la com o peso levantado 75 cm acima dela.

Repete-se essa operação até a profundidade determinada na Especificação Técnica

(Anexo I).

A retirada das hastes, após o término da perfuração, é feita invertendo-se o

movimento (batendo-se de baixo para cima) para soltar as hastes introduzidas no

solo (atrito lateral), retirando-se as hastes com ajuda das chaves tenaz e grifo.

Seqüência de Montagem do Equipamento:

a) Montar o tripé;

b) Colocar como segue: prato, porta cunha e o peso de 60 kg;

c) Colocar a haste;

d) Marcar na haste, do prato à parte inferior da cunha , 0,30 m (um ensaio),

0,60 m (dois ensaios) ou 0,90 m (três ensaios);

e) Prender a cunha;

f) Marcar 0,75 m de altura de queda, a partir da parte superior da cunha;

g) Fazer movimentos repetidos de levantar o peso na altura de queda e

deixar cair livremente, anotando os golpes para cada 0,30 m

correspondente a um ensaio;

h) Ao encostar a cunha no prato, coloca-se o anel grande sobre o porta-

cunha para desprender a cunha;

81

i) Iniciam-se novos ensaios até a profundidade desejada;

j) Ao chegar ao final do ensaio, retira-se o peso, o prato, a cunha e porta-

cunha e introduz-se o peso na posição inversa. Retirada das hastes;

k) “Notando-se a presença de água no solo, com profundidade igual ou

inferior a 6,00 m, deverá ser feita a perfuração com trado, diâmetro 3”,

para a leitura do nível d'água (N.A.).

O furo feito com o trado deverá ser re-aterrado logo após a medição do nível d'água

(N.A.).

A sondagem tipo BORRO será dada por terminada quando atendidas as orientações

da Especificação Técnica (Anexo I).

5 - Apresentações dos Resultados

Os resultados de cada sondagem tipo BORRO (perfis individuais) deverão ser

apresentados conforme modelo de perfil de sondagem (Anexo II).

ANEXO I

ESPECIFICAÇÃO PARA PROFUNDIDADES DE SONDAGENS TIPO BORRO

Com menos de 3,00 m de profundidade, as sondagens Borro serão interrompidas se

ocorrer camada com mais de 40 golpes para penetrar 30 cm. Executar neste caso,

mais duas sondagens Borro, ou seja, uma no pé da torre situada na cota mais baixa

do terreno, e outra no pé da torre situada na cota mais alta do terreno.

Entre 3,00 m e 10,20 m, as sondagens Borro serão interrompidas ao se atingir

camada com mais de 40 golpes para penetrar 30 cm ou atingir 30 golpes/30cm em

três medições consecutivas, limitando-se a profundidade a 10,20 m.

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Documents

UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI LINHA DE TRANSMISSÃO: CRITÉRIOS DE PROJETOS E DEFINIÇÃO DO TIPO DE FUNDAÇÃO