Análise de reservatórios circulares pré-fabricados de betão, pós-tensionados

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Estruturas

Os reservatórios são estruturas bastante comuns, estando normalmente associados a funções de regulação de caudais e de pressões, bem como a redes de abastecimentos de água e rega. Das várias tipologias de reservatórios apoiados no terreno, as soluções pré-fabricadas de betão armado, pós-tensionadas, têm alguma divulgação mas são das menos estudadas. Nesta dissertação pretende-se estudar o desempenho estrutural deste tipo de reservatórios, quando construídos com painéis nervurados, dando especial ênfase às nervuras e às juntas que separam os elementos pré-fabricados, já que são os aspectos diferenciadores relativamente às soluções betonadas in situ. Abordam-se as características relevantes das soluções pré-fabricadas pós-tensionadas e os principais aspectos da análise estrutural, nomeadamente os métodos de ré-dimensionamento e o método dos elementos finitos. Para consideração da interacção dinâmica estrutura – líquido armazenado, adaptou-se o método de Newmark & Rosenblueth, de forma a generalizar a sua utilização em modelos tridimensionais. Os estudos foram desenvolvidos através da análise detalhada de dois casos, correspondentes a um reservatório baixo, com altura igual ao seu raio, e a um reservatório alto, com altura igual ao seu diâmetro, tendo-se para tal recorrido ao programa de cálculo automático SAP2000. Comprovou-se que os reservatórios estudados têm um comportamento bastante diferente dos betonados in situ, essencialmente devido à geometria poligonal, à presença de ligações entre elementos pré-fabricados, à existência de nervuras horizontais (para facilitar a distribuição de pré-esforço circunferencial) e aos diferentes tipos de ligação à laje de fundo.