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ENGESF CONSTRUÇÕES SÃO FRANCISCO LTDA Rua Antonio Félix Ibiapina, nº 750 - Coelce - Sobral – CE CEP: 62020.390 CNPJ: 04.460.941/0001-69 CGF: 06.312552-8 Fone/Fax: (88) 3613-3322. ANALISE TECNICA DAS ESTRUTURAS NO CONDOMÍNIO MORROS DOS VENTOS

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Page 1: ANALISE TECNICA DAS ESTRUTURAS NO CONDOMÍNIO … · consultando a tabela I da NBR 5422/1985, encontramos o coeficiente de rugosidade Kr = 1,0 para período de integração de 10

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ANALISE TECNICA DAS ESTRUTURAS NO CONDOMÍNIO MORROS DOS VENTOS

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Objetivo O presente Laudo Técnico tem por objetivo atestar as condições técnicas das estruturas da linha que liga Teresina à Parnaíba, trecho da linha situada na cidade de Parnaíba – PI, aferindo suas conformidades com as Normas Técnicas cabíveis, e apontar o motivo maior deste sinistro com este trecho da linha de transmissão.

Normas atendidas Normas Técnicas Brasileiras atendidas e analisadas: -NBR 5422:1985 - Projeto de linhas aéreas de transmissão de energia elétrica. -NBR-8451:2013- Postes de concreto armado e protendido para redes de distribuição e de transmissão de energia elétrica. - NBR 15688:2012 - Redes de distribuição aérea de energia elétrica com condutores nus, -Normas técnicas Coelce e Cepisa.

Metodologia O procedimento utilizado na elaboração deste Laudo Técnico foi o de registrar através de imagens fotográficas, analise visual nas dependências do ocorrido e técnica-cientifica a sua veracidade dos fatos sobre o tombamento de postes de eletrificação que causaram a queda de energia durante o Carnaval. No escritório, o Engenheiro Eletricista, de posse de todos os dados, elaborou o Laudo Técnico identificando cada componente através de imagem e comentando as não conformidades segundo as Normas Técnicas aplicáveis, projetos aprovados junto ao órgão competentes e documentações de não conformidade da linha existente.

Analises

1)Calculo do esforço mecânico na estrutura abalada: Todos os cálculos foram feitos de acordo com NBR 5422/1985 ainda em vigor e conforme literaturas da área elétrica:

1) Rubens Dario Fuchs Projeto de linhas aéreas de transmissão, editora Blucher LTDA,1992.

2) Projetos mecânicos das linhas aéreas de transmissão, editora Blucher LTDA,1992. Estrutura 10/4 de 17/600(estrutura que provocou o sinistro). Dados: Velocidade média do vento em Parnaíba: 20m/s Dados do poste considerado: OBS.: Por não se ter dados de projeto da LT, foram considerados as melhores situações de alivio para esta estrutura.

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Face A=784mm Face B=570mm Altura do poste H = 17m Maior e menor vão solicitado na estrutura, 277m e 204m, respectivamente. Altitude média da implantação da linha =20m Temperatura média 27ºC. Altura media dos cabos para este tipo de poste de estrutura aproximadamente 10m.

A velocidade do vento básica de projeto para estrutura. A velocidade do vento é dada por:

Onde: Kr = coeficiente de rugosidade; Kd= coeficiente de correção do período de integração (t); H = altura dos cabos em relação ao solo; N = coeficiente para correção da velocidade do vento em função da altura Vt= Velocidade básica do vento em um período de retorno considerado. Sendo a Categoria do terreno do tipo B(terreno aberto com poucos obstáculos), consultando a tabela I da NBR 5422/1985, encontramos o coeficiente de rugosidade Kr = 1,0 para período de integração de 10 minutos. Pela NBR 5422, item 12.2.1, deverá ser considerado um período de integração de 30 segundos para o cálculo da velocidade do vento de projeto, então deveremos corrigir este valor com o coeficiente Kd, conforme figura 1 da mesma norma, onde lendo-se para um período de integração de 30 segundos e terreno de categoria B, encontraremos o valor de Kd=1,21.

O coeficiente N depende da rugosidade do terreno e do período de integração t, conforme Tabela 2 da NBR 5422/1985. Consultando esta tabela, para o terreno de categoria B e período de integração de 30 segundos, encontraremos N = 11 Para a velocidade básica de vento Vt, não dispomos dos dados de amostras coletados próximos ao local da instalação da linha, então tomaremos os valores dispostos na figura 28 do anexo A da NBR 5422/1985, para um período de integração de 10 minutos, período de retorno de 50 anos, a 10 metros de altura e terreno de categoria B. A velocidade básica de vento encontrada nesta figura para as coordenadas geográficas da cidade Parnaíba-PI, referente ao projeto da linha, foi de Vt = 20 m/s. A altura média H dos cabos é de aproximadamente 10 metros; logo a velocidade de projeto será:

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Vp=1,0 x 1,21 x (10/10)1/11 x 20 = 24,2 m/s.

PRESSÃO DE VENTO A pressão do vento é dada por:

Onde: Vp = Velocidade do vento; ρ = massa especifica (Kg/m3). A massa específica é dada por:

Onde: t = temperatura coincidente , em °C; Alt = altitude média da região de implantação da linha, em metros.

Foram preparadas cartas meteorológicas com os dados coletados em todo o país, nas quais foram ligados todos os pontos de igual temperaturas, dando origem as curvas “isotermais”. Essas cartas foram apresentadas no Anexo A da NBR 5422/1985. A figura 27 do Anexo A da citada norma é referente a média das temperaturas mínimas diárias. De acordo com o item 4.5 da mesma norma, a temperatura coincidente é o valor considerado como média das temperaturas mínimas diárias e suposto coincidente com a ocorrência da velocidade do vento de projeto(figura 27 do Anexo A).Para o caso de nossa linha, a temperatura coincidente foi localizada na curva isotermal do mapa da figura 27, correspondendo no mapa a uma temperatura de 26°C.

A altitude média da cidade de Acaraú é de 34 metros. Então, consideraremos a altitude média da linha: Alt = 34 metros. Sendo t = 22ºC (temperatura coincidente), a massa específica será: ρ = (1,293/(1+0,00367x26))/((16000+64x26-20)/(16000+64x26+20)). ρ = 1,178Kg/m3.

q0=1/2.(1,178).(24,2)2=34,49Kgf/m2

Esforço de vento máximo nos condutores Fc = d x Pv x Vão(máximo) d = Diâmetro do cabo condutor = 0,00509m Fc=0,00509x34,49x277 Fc=48,62

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Esforço de vento máximo nos isoladores

Onde: Cxi = coeficiente de arrasto, igual a 1,2. Si=Secção do isolador em m. Logo: Ai=34,49x0,125x1,2=5,17Kgf Esforço de vento máximo nos postes a 20 cm do topo Fp20 = p x S x hP H20 Pp = Pressão do vento máximo nos postes= 0,00754xV²xFe V = velocidade máxima de vento (admitido 130 km/h). Fe = Fator de efetividade para poste 1.0 Pp = 0,0075x130x1= 127,43Kg/m2 S = (b1 + b2) x H 2 H = Altura do poste acima do solo b1 e b2 = Dimensões das bases Logo S=9,95m² hp = H (b2 + 2b1) 3 b2+b1 Logo: hp = 6,96m Assim Fp20= 127,43 x 9,95 x 6,96 14,7 Esforço do entre vãos: Tv = p(Vão(maior)+vão(menor))/2 Onde: p= peso do cabo considerado 0,2952kg/m. Logo Tv = 71Kgf.

Calculo da estrutura:

FR = (Fc + Ai) x (A+B+C) + Fp20 H20

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Onde:

A = 9,5m B = 10,0m C = 10,5m H20=14,7m

Logo:

FR = (48,62 +5,17) x (30) + 600,32 14,7

FR = 109,78 + 600,32

FR = 710,10Kgf

Conclusão 1:

Podemos ver que a estrutura não é a ideal para o local. A estrutura ideal seria no mínimo 1,25xFR. Logo o ideal comercialmente seria uma estrutura de 17/1000, pois não foi considerado o esforço referente ao vão de cabos (no local tínhamos uma estrutura 17/600).

Podemos comprovar o mau dimensionamento da estrutura em fotos, onde a estrutura antes de ceder, certamente existiu sua ruptura e também retorcendo-se. Caso a mesma tivesse somente cedido ao solo, a estrutura se estraçalharia e não se retorceria e também não sofria ruptura deste nível.

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Foto: estrutura com ruptura, logo após o sinistro.

Foto: estrutura retorcida e não estraçalhada, logo após o sinistro.

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Foto: estrutura retorcida e não estraçalhada, no dia seguinte.

2)Calculo do engastamentos(profundidade) das estruturas: Temos como ideal para a profundidade de um poste a seguinte equação:

Onde:

Logo devemos ter para as estrutura de 17m a profundidade de 2,3m e para estrutura de 20m a profundidade de 2,6m. Pela NBR-8451/2013, as gavetas devem ter 1,5m cada, assim podemos ver que as estruturas têm em media os valores de engastamento quase ideal, podemos verificar que temos aproximadamente 1(uma) gaveta e meia enterrada no solo, e não se tem muita diferencia das estruturas em fincadas depois do sinistro e estruturas fora da área do da qual pertence o loteamento.

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Foto antes do sinistro

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Fotos posteriores ao ocorrido

Foto fora do domínio do condomínio

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Podemos ver também pelos cortes das plantas dos perfis longitudinais que tivemos poucas terras retiradas na localização dos postes, cedo cerca de 20 cm a 30 cm de terra e loco reposta pelo calçamento com paralelepípedos pelo construtora.

Poste 10/4 17/600 retirado em torno de 20 cm.

Poste 11/1 20/700 retirado em torno de 30 cm.

Poste 11/2 20/700 retirado em torno de 20 cm.

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Conclusão 2

Podemos observar que as estruturas na área do sinistro sofreu pequena retirada de solo e depois foi feito compactação e calçamento, reforçando ainda mais o terreno e consequencialmente o engastamento dos postes.

3)Irregularidades da linha: Conforme documentos, podemos verificar as irregularidades da linha e as solicitações retirada e/ou reforço e aperfeiçoamento, por se tratar de um local privado sem temos assim solicitações e informações da área de servidão necessária para esta linha de transmissão.

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Solicitação 1

Solicitação 2

Conclusão final Podemos verificar que a forte ventania foi o causador do sinistro. Sinistro este agravado pelo mau dimensionamento estrutural do poste 10/4-17/600, onde este se rompeu com ação devastadora da ventania levando em cadeia os demais postes.

Fortaleza, 19 de Fevereiro de 2013.

Francisco Wilkinson Oliveira Silva. RNP: 08865745