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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2005.tde-29062007-182134
Document
Author
Full name
Anselmo Fioranelli Junior
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2005
Supervisor
Committee
El Debs, Mounir Khalil (President)
Bueno, Benedito de Souza
Carvalho, Roberto Chust
Title in Portuguese
Análise de novo procedimento para o projeto estrutural de tubos de concreto enterrados
Keywords in Portuguese
Método dos elementos finitos
Novo procedimento de projeto
Procedimento de Marston-Spangler
Projeto estrutural
Tubos de concreto armado
Abstract in Portuguese
O procedimento usual no Brasil para o projeto de tubos de concreto enterrados é o procedimento de Marston-Spangler. Este trabalho avalia o comportamento deste procedimento com o procedimento padrão recomendado pela ASCE (American Society of Civil Engineer), denominado de SIDD (Standard Practice for Direct Design of Buried Precast Concrete Pipe Using Standard Installations). A ferramenta de análise dos dois procedimentos é o método dos elementos finitos, o programa SSCOMPPC. São feitas várias simulações numéricas das instalações submetidas às mesmas situações para que assim se possa avaliar o comportamento de cada umas delas. O trabalho conclui que a falta de parâmetros para a execução do procedimento da Marston-Spangler pode comprometer o comportamento desta. Quando comparado as classes de instalação de A a D de Marston-Spangler com as instalações padronizadas SIDD tipo 1 a 4, respectivamente, as instalações SIDD tipo 3 e 4 possuem uma melhor distribuição de esforços do que as instalações classe C e D. Quando comparado a forma de projeto habitual no Brasil, o método indireto do procedimento de Marston-Spangler, com o método direto, tem-se que o método direto acarreta numa grande economia de armadura. Esta economia para o procedimento padronizado SIDD vai de 81,1% a 97,1% de armadura, e em relação com o método direto para o procedimento SIDD a economia vai de 54,4% a 93,1%, para o caso de aterro de 3 m de altura e tubo de 1200 mm de diâmetro interno. Com esta economia e com os recursos computacionais disponíveis hoje, o cálculo pelo método direto é vantajoso. Na comparação dos procedimentos de Marston-Spangler com o procedimento padronizado SIDD, pelo método direto, o procedimento de Marston-Spangler leva vantagem na classe B, sendo que a instalação tipo 2 do SIDD acarreta num consumo em média de 72,5% a mais de armadura. Porém quando a classe C e classe D, que são as mais executadas, são comparadas com as instalações tipo 3 e tipo 4, as instalações tipo 3 e tipo 4 consomem menos armadura, em média consomem 43,8% e 55,6% menos armadura do que as instalações classe C e classe D, respectivamente.
Title in English
Analysis of new procedure for the structural design of buried concrete pipe
Keywords in English
Finite elements method
Marston-Spangler procedure
New procedure of design
Reinforced concrete pipe
Structural design
Abstract in English
The most popular procedure in Brazil for the buried concrete pipe design is the Marston-Spangler's procedure. This work compares the performance of the Marston-Spangler's procedure and SIDD (Standard Practice for Direct Design of Buried Precast Concrete Pipe Using Standard Installations), recommended by ASCE (American Society of Civil Engineer). This work uses the finite element method, using the software SSCOMPPC, to analyse the two procedures. It is made many diferent simulations using the finite element method to analyse the behaviour of each procedure. The work concludes that Marston-Spangler's procedure needs more paramether to define each class of instalation. When compared the classes A to D of the Marston-Spangler's procedure with the type 1 to type 4 of the SIDD procedure, the work concludes the type 3 and 4 have a bether performance compared to the classes C and D. When compared the most popular procedure in Brazil, the Marston-Spangler's procedure using the indirect method, with the direct method, the direct method has a better performance. The economy of reinforcemet goes from 81,6% to 97,1% using the SIDD procedure and goes from 54,4% to 93,1%, using the Marston-Spangler's procedure (direct design). With the computational resources avaliable today, the direct design is a great advantage. Comparing the procedures of Marston-Spangler and SIDD, using the direct method in both procedures, the class B of Marston-Spangler's procedure has a better performance compared to the type 2 of SIDD procedure. The economy of reinforcement for this case is 27,5%. But the type 3 and 4 have a better performance compared to the class C and D. On type 3 and 4 installations, the economy of reinforcement is 43,8% and 55,6% compared to classes C and D, respectively.
 
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Publishing Date
2007-07-05
 
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