Contribuição ao projeto de galeria definida por três arcos com pequena espessura em UHPC

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Domingues, Aline Bensi
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Concreto pré-moldado; Culvert; Galeria; HPC; Interação solo-estrutura; Precast; Soil-structure interaction; UHPC
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-28042022-085631/

As galerias são estruturas utilizadas em obras de infraestrutura rodoviária e ferroviária como passagens inferiores viárias ou para transposição de talvegues. Por se tratar de estruturas enterradas, seu comportamento é afetado pela interação solo-estrutura (ISE). A seção definida por três arcos é um tipo de galeria composta por segmentos de arcos de circunferência nas paredes laterais e cobertura (coroamento) com uma base plana. Esta geometria contribui para redistribuição dos esforços solicitantes e tende a apresentar melhor comportamento sob instalação em aterros elevados. Além disso, com a galeria definida por três arcos e considerando os mecanismos de ISE pode-se reduzir ainda mais os esforços solicitantes com o emprego de espessuras reduzidas. Nesse sentido, esta pesquisa avaliou o comportamento de galerias definidas por três arcos com espessura reduzida e uso de concreto de altíssimo desempenho reforçado com fibras (UHPC). Para isso, foram idealizadas galerias em escala reduzida 1:4, de dois tipos de concreto (altíssimo desempenho – UHPC e alto desempenho – HPC), para serem ensaiadas enterradas sob carregamento controlado em uma caixa de teste de grandes dimensões. Os resultados obtidos experimentalmente na caixa de areia compreendem a uma situação de estados limites de serviço (ELS) e comprovaram que a galeria definida por três arcos de UHPC com espessura reduzida (20 mm) apresenta esforço de momento fletor menor que a galeria de HPC, que possui o dobro da espessura (40 mm). Entretanto, confirmou-se que a região da base é onde se concentram os maiores esforços de flexão em ambas as galerias. Também foi possível avaliar numericamente que as tensões verticais e horizontais do solo são maiores no entorno da galeria de UHPC (cerca de 50%), o que indica que os mecanismos resistentes do solo são mobilizados em maior intensidade ao redor da galeria de UHPC. As galerias também foram ensaiadas sob carregamentos concentrados até a ruptura para estimar um coeficiente de equivalência entre o ensaio com carregamento concentrado e a situação real. Por fim, uma análise de índice de custos de materiais (ICM) mostra que apesar da galeria de UHPC ser mais fina e usar menor volume de concreto e aço, o preço elevado do custo unitário do UHPC (devido ao custo das fibras), faz com que o ICM da galeria de UHPC (ICMUHPC = 0,69/un) seja mais que o dobro do ICM da galeria de HPC (ICMHPC = 0,34/un) para a situação analisada.