Comparação entre métodos de análise estrutural para reservatórios retangulares de concreto armado

Abstract

Atualmente o concreto armado é um dos materiais mais utilizados na execução de reservatórios para o armazenamento de água e outros líquidos. A grande incidência de manifestações patológicas nos reservatórios de concreto armado no Brasil, causadas principalmente pela falta de controle de fissuração e por impermeabilização inadequada, motivou o desenvolvimento deste trabalho. Este trabalho restringe-se a patologias em reservatórios de concreto armado causadas por falha de projeto estrutural. Apresenta-se inicialmente uma revisão dos métodos de cálculo convencionais e das recomendações de normas para o projeto estrutural de reservatórios de concreto armado. Para diversos exemplos estes métodos são comparados com o Método dos Elementos Finitos, tanto para análises bi como tri-dimensional, considerando-se os materiais elástico-lineares. Para reservatórios elevados esta comparação é feita em termos de momentos fletores, deslocamentos, e orientação das tensões principais nas paredes dos reservatórios. No caso de reservatórios apoiados sobre o solo, consideram-se apoios fixos ou elásticos, variando-se o coeficiente de mola de acordo com o tipo de solo. Realiza-se também um levantamento das manifestações patológicas em alguns reservatórios construídos no estado de Santa Catarina. Entre estes seleciona-se um reservatório retangular, apoiado no solo, que apresentava muitas fissuras e corrosão. O reservatório foi analisado pelo Método dos Elementos Finitos, modelando-se as paredes e lajes por elementos de casca e os pilares por elementos de pórtico espacial. O solo foi modelado por apoios fixos e também por molas elásticas, variando-se a rigidez da mola dentro de uma certa faixa. Comparam-se os resultados analíticos com os obtidos pelos métodos convencionais de cálculo, em que consideram-se as paredes e as lajes isoladas e o solo rígido. Ao final do trabalho são apresentadas algumas conclusões e recomendações com relação aos métodos de cálculo de reservatórios e sugestões para trabalhos futuros.