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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola Politécnica
 
Engenharia de Estruturas e Geotécnica
 
Disciplina: PEF3502 - Estruturas Subterrâneas
Underground Structures

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2018 Desativação:

Objetivos
Apresentar aspectos da concepção, projeto e métodos construtivos de estruturas subterrâneas tais como valas, poços e túneis em suas diversas aplicações. Introduzir os conceitos de análise de sistemas estruturais dessas obras e discutir modelos de análise com a consideração de interação entre a estrutura e o maciço. Apresentar tópicos especiais de verificação da capacidade resistente de elementos estruturais que compõem os diversos tipos de estruturas subterrâneas.
 
To present some aspects of conceptual design and construction methods of underground structures such as braced excavations, wells and tunnels in their various applications. To present an introduction to structural analysis concepts of these works considering soil structure interaction. To present special topics related to verification of strength and serviceability of the various elements that make up the different types of underground structures.
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
75182 - Heloisa Helena Silva Goncalves
59301 - José Jorge Nader
1380699 - Pedro Wellington Gonçalves do Nascimento Teixeira
2011566 - Rui Nobhiro Oyamada
 
Programa Resumido
Tipos e aplicações de estruturas subterrâneas. Análise considerando interação entre solo e estrutura. Estruturas provisórias. Estruturas internas permanentes. Verificação da capacidade resistente dos elementos estruturais. Concepção, projeto e métodos construtivos de valas escoradas. Tópicos do comportamento de sistemas estruturais em casca aplicados a estruturas subterrâneas. Concepção, projeto e métodos construtivos de poços. Concepção, projeto e métodos construtivos de de túneis.
 
Types and applications of underground structures. Analysis with soil-structure interaction. Provisional structures. Internal permanet structures. Verification of strenght and serviceability of structural elements of underground works. Conceptual design, analysis and construction of braced excavations. Topics of conceptual design, analysis and construction of shell structures apllied to underground works. Conceptual design, analysis and construction of wells. Conceptual design, analysis and construction of tunnels.
 
 
Programa
1. Estruturas subterrâneas: classificação; sistemas estruturais; Seções transversais; materiais; 2. Ações a considerar no projeto: ações permanentes; ações variáveis; ações excepcionais; combinação de ações; 3. Modelos de análise estrutural: tipos de modelos; parâmetros para os elementos da estrutura; parâmetros para o maciço; 4. Tópicos do dimensionamento de elementos de estruturas subterrâneas: cisalhamento em lajes e paredes de concreto; elementos de seção circular composta; juntas de construção; 5. Valas escoradas: elementos constituintes; valas de grande porte; estudo de caso; exemplos de cálculo; 6. Análise estrutural de valas escoradas: empuxos de terra; controle da água; cálculos e verificações complementares; 7. Estruturas internas de valas escoradas: condutos flexíveis e rígidos; galerias; 8. Análise de estruturas em casca de obras enterradas: aplicações; tipos de cascas; teoria de membrana; teoria de flexão; aplicações de cascas cilíndricas e cúpulas; métodos construtivos; 9. Poços: definições e aplicações; métodos construtivos; exemplos de obra; modelos de análise; 10. Túneis: métodos construtivos; comportamento do maciço frente à escavação; estabilidade de frente; controle da água; redistribuição das tensões no maciço; 11. Estabilidade dos túneis e seu dimensionamento: fenômenos em jogo nas aberturas subterrâneas; efeito tridimensional da frente; função dos elementos de suporte; revestimento final.
 
1. Underground structures: classification; structural systems; cross sections; materials; 2. Loads to be considered:dead loads; live loads; exceptional loads; load combinations; 3. Structural analysis models: types of models; parameters for the elements of the structure; parameters for the soil; 4. Special topics of strenght and serviceability analytical verifications of elements of underground structures: shear in concrete slabs and walls; elements of composite circular cross section; building and contraction joints; 5. Braced excavations:elements; large excavations; case study; calculation examples; 6. Structural analysis of anchored walls:lateral earth pressures; water control; calculations and checks; 7. Internal structures: flexible and rigid conduits; buried structures; 8. Analysis of shell structures applied to underground works: applications; shell types; membrane theory; bending theory; applications of cylindrical shells and domes; construction methods; 9. Wells: definitions and applications; construction methods; case studies; analysis models; 10. Tunnels: construction methods; response of the soil to excavation; stability of excavations; water control; Redistribution of stress in thesoil; 11. Stability of tunnels and their dimensioning: phenomena in the underground openings; Three-dimensional effect; functions of the supporting elements;linings.
 
 
Avaliação
     
Método
Provas teóricas.
Critério
MF1 = (P1 + P2)/10 >= 5,0 - MF1: Média final; P1 e P2: provas parciais
Norma de Recuperação
Os alunos que tiverem nota superior ou igual a 3 (três) e inferior a 5 (cinco) deverão fazer uma prova versando sobre todo o conteúdo da disciplina, sendo a média final: MF2 = (MF1 + REC)/2
 
Bibliografia
     
1. DESIGN AND CONSTRUCTION OF EARTH RETAINING SYSTEMS. ASCE Geo-congress ´98, October 18-21, 1998. Boston, Massachusetts. 2. XANTHAKOS, PETROS P. GROUND ANCHORS AND ANCHORED STRUCTURES. John Wiley & Sons, 1991. 3. ZIRLIS, A. C.; DO VAL, E. C.; NEME, P. A. SOLO GRAMPEADO: Projeto; execução; instrumentação. ABMS, São Paulo, 1999. 4. SELVADURAI, A. P. S. Elastic analysis of soil-foundation interaction. Elsevier/North Holland Inc. New York, 1979. 5. DAVIS, R. O.; SELVADURAI, A. P. S. Elasticity and geomechanics. Cambridge University Press, 1996. 6. DAVIS, R. O.; SELVADURAI, A. P. S. Plasticity and geomechanics. Cambridge University Press, 1996. 7. DESIGN OF SHEET PILE WALLS. Technical engineering and design guides as adapted from the US Army Corps of Engineers, No. 15. ASCE, 1996. 8. POULOS, H. G.; DAVIS, E. H. Elastic solutions for soil and rock mechanics. John Wiley & Sons, 1974. 9. INGOLD, T. S. Reinforced earth. Thomas Telford, 1982. 10. HACHICH, W. C. Fundações: teoria e prática. 11. SMOLTKZYC, U. Geotechnical engineering handbook – v. 3. Berlin: Ernst and Sohn, 2003. 12. WINTERKORN, H. F. Foundation engineering handbook. London: Van Nostrand Reinhold, 1975.
 

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