Esta dissertação de mestrado discute e analisa os critérios especificados em normas brasileiras e internacionais sobre projetos de sapatas isoladas em concreto armado, com relação a determinação dos esforços solicitantes, dimensionamento e detalhamento das armaduras. O trabalho contém as recomendações essenciais para o projeto e a construção de sapatas isoladas, como o tipo de fundação rasa mais freqüentemente utilizado. São discutidos os critérios apresentados no Boletim número 73 do CEB (1970), da norma brasileira \" Projeto e execução de obras de concreto armado\", NBR 6118 (1982), do Código Modelo do CEB - FIP (1991), Código de Projeto de Edifícios do ACI 318/1995, Eurocode 2 (1992) e do Texto Base para Revisão da NB 1/78(1992) e alguns modelos de cálculo não normalizados mas encontrados na literatura técnica. Observa-se em alguns desses códigos a omissão com relação ao dimensionamento no estado limite último de sapatas isoladas, onde foram, portanto, adaptados critérios indicados para lajes maciças. Exemplos de projetos de sapatas isoladas submetidas a ação centrada, excêntrica com plano de ação do momento paralelo a um dos lados do pilar e sapata com ação centrada e momentos paralelos aos dois lados do pilar são analisados para facilitar o entendimento dos conceitos emitidos pelas várias normas citadas e que são utilizadas comumente pelo meio técnico. Observou-se nos exemplos apresentados que para as tensões normais de tração foram encontradas armaduras mínimas ou valores próximos aos mínimos. Para os valores das forças cortantes e forças para verificar a punção, em alguns casos, se aproximaram das forças últimas. Foi notado que geralmente os efeitos das tensões cisalhantes determinam não só as alturas das sapatas mas também todo o seu dimensionamento. / This Thesis discusses and analyses the footing design criteria of Brazilian Code and also some international codes, in regarding to internal forces determination, dimensioning and reinforcement distribution. This work has essential recommendations to design and construct spread footing, such as the most frequently used types of shallow foundation. Criteria presented in the CEB/1970, NBR 6118/1982, CEB MC-90, ACI 318/1995, EC-2/92, and in the text which can be used as the basis for revised version of the Brazilian Code NB 1/78(1992) are discussed as well as some design models that are not yet normalized but it can be found at technical literature. lt can be observed in some of these Codes that since they do not take into consideration the ultimate limit state in spread footing design, some criteria that are applicable to slabs were adapted for this study. Some examples of spread footing under compression load design, spread footing under eccentric load having flexure plane in one side of column and in both side of column, are analysed to help understanding the concepts on the cited Codes. lt was noted on the examples that it was founded the minimum reinforcement when the structure was submitted to tension stress. Shear forces and forces used to verify punching shear effects reached the ultimate forces in some cases. lt was observed that shear tension effects determine the footing high as well as every footing dimensions.

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Esta dissertação de mestrado discute e analisa os critérios especificados em normas brasileiras e internacionais sobre projetos de sapatas isoladas em concreto armado, com relação a determinação dos esforços solicitantes, dimensionamento e detalhamento das armaduras. O trabalho contém as recomendações essenciais para o projeto e a construção de sapatas isoladas, como o tipo de fundação rasa mais freqüentemente utilizado. São discutidos os critérios apresentados no Boletim número 73 do CEB (1970), da norma brasileira \" Projeto e execução de obras de concreto armado\", NBR 6118 (1982), do Código Modelo do CEB - FIP (1991), Código de Projeto de Edifícios do ACI 318/1995, Eurocode 2 (1992) e do Texto Base para Revisão da NB 1/78(1992) e alguns modelos de cálculo não normalizados mas encontrados na literatura técnica. Observa-se em alguns desses códigos a omissão com relação ao dimensionamento no estado limite último de sapatas isoladas, onde foram, portanto, adaptados critérios indicados para lajes maciças. Exemplos de projetos de sapatas isoladas submetidas a ação centrada, excêntrica com plano de ação do momento paralelo a um dos lados do pilar e sapata com ação centrada e momentos paralelos aos dois lados do pilar são analisados para facilitar o entendimento dos conceitos emitidos pelas várias normas citadas e que são utilizadas comumente pelo meio técnico. Observou-se nos exemplos apresentados que para as tensões normais de tração foram encontradas armaduras mínimas ou valores próximos aos mínimos. Para os valores das forças cortantes e forças para verificar a punção, em alguns casos, se aproximaram das forças últimas. Foi notado que geralmente os efeitos das tensões cisalhantes determinam não só as alturas das sapatas mas também todo o seu dimensionamento. / This Thesis discusses and analyses the footing design criteria of Brazilian Code and also some international codes, in regarding to internal forces determination, dimensioning and reinforcement distribution. This work has essential recommendations to design and construct spread footing, such as the most frequently used types of shallow foundation. Criteria presented in the CEB/1970, NBR 6118/1982, CEB MC-90, ACI 318/1995, EC-2/92, and in the text which can be used as the basis for revised version of the Brazilian Code NB 1/78(1992) are discussed as well as some design models that are not yet normalized but it can be found at technical literature. lt can be observed in some of these Codes that since they do not take into consideration the ultimate limit state in spread footing design, some criteria that are applicable to slabs were adapted for this study. Some examples of spread footing under compression load design, spread footing under eccentric load having flexure plane in one side of column and in both side of column, are analysed to help understanding the concepts on the cited Codes. lt was noted on the examples that it was founded the minimum reinforcement when the structure was submitted to tension stress. Shear forces and forces used to verify punching shear effects reached the ultimate forces in some cases. lt was observed that shear tension effects determine the footing high as well as every footing dimensions.

[pt] Um dos principais métodos de instalação offshore de dutos rígidos é o de enrolamento (reeling), o qual submete os dutos a esforços de flexão que ocasionam deformações plásticas. O processo de proteção catódica destas tubulações exige a instalação de uma determinada quantidade de anodos para a proteção contra corrosão. O contato dos anodos com os dutos é estabelecido através das sapatas de anodo. Estas geram imperfeições geométricas na espessura do duto, resultando em regiões concentradoras de deformações durante o processo de enrolamento nas embarcações de instalação. Esta dissertação propõe entender e quantificar o efeito da instalação das sapatas de anodo no que se refere à introdução das concentrações de deformações e sua influência na resistência à flambagem dos dutos durante o processo de enrolamento. O estudo das falhas estruturais por flambagem durante este processo requer a avaliação das deformações longitudinais para comparação com os critérios definidos pelas normas. Esta avaliação propõe a utilização de métodos de cálculos analíticos e numéricos. A partir do estudo desenvolvido foi possível propor um fluxograma para avaliação de dutos com sapatas de anodo. Desta forma foi possível definir um novo valor limite de deformação, caso uma análise simplificada de enrolamento não atenda os critérios propostos pelas normas. Considerando que o estudo de sapatas de anodo é apenas um exemplo para representar o problema de elementos concentradores de deformação durante o processo de enrolamento, a metodologia apresentada pode ser empregada com outros tipos de elementos anexados às tubulações, para a avaliação de falhas por flambagem. / [en] One of the main steel pipelines offshore installation methods is the reeling, which subject the pipes to bending loads that produces plastic strains. The cathodic protection process of these rigid pipelines demands the installation of a determined quantity of anodes for the corrosion protection. The anodes contact with the pipes is established through anode pads. These pads create geometrical imperfections at pipe wall thickness, resulting in strain concentration areas during the reeling process at installation vessels. This dissertation proposes to understand and quantify the pads installation effects with reference to the introduction of strain concentrations and its influence on the pipe buckling strength during the reeling process. The pipe buckling failure study during the reeling process requires the evaluation of longitudinal strains for the comparison with the standards defined criteria. This evaluation proposes the use of analytical and numerical calculation methods. From the developed study, it was possible to propose a flow chart for the evaluation of pipes with anode pads. From this, it was possible to define a newer strain limit value, in the event of a simplified reeling analysis is not in agreement with the standards proposed criteria. Considering that anode pads study is only one example to represent the strain concentration elements during reeling process, the herein presented methodology can be applied to other types of parts attached to the pipelines, for the evaluation of buckling failures.