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Guia da construćčo
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Capítulo Um: Preparaćčo do local e Solo; Cálculos

A água é pesada. O solo do local onde será construido o tanque deve ser de terra muito firme. Se o tanque for construido em terreno ingreme, faća o corte escavando material do barranco para que haja amplo espaćo onde construir o tanque (veja ilustraćčo abaixo). Locais onde se acumularam solo escavado nčo devem ser usados para construćčo do tanque porque estes tipos de solo compactam-se com o passar do tempo causando desnivelamento do terreno, trincas e danos ao tanque. Tanques de água de ferrocimento duram por décadas e portanto devem ser construídos em solo muito firme e estável.

É muito importante criar espaćo suficiente ao redor da área de construćčo, especialmente ao lado do barranco ascendente, de onde cascalho e material orgČnico podem cair e alojar-se na armaćčo de aćo que vai compor a estrutura do tanque. Contaminaćčo na estrutura é um problema que deve ser evitado durante a construćčo.

A área composta da terra escavada deve ser bem compactada e pode ser utilizada para fazer-se a estrada de acesso e armazenar-se os materiais de construćčo. Se o tanque for grande e o material escavado formar um monte enorme de terra, este deve ser trabalhado e compactado de tal maneira que nčo venha a causar problemas durante a estaćčo de chuvas e inundaćões.

Cálculos da Forća (pressčo da água)

Ļr2a = volume (onde p = 3.14, r = raio, a = altura)

O seguinte exemplo representa um tanque de 60 m3 (metros cúbicos) com una altura de 2,13 metros.

Ļr2 (2.13) = 60 metros cúbicos

r2 = 60 metros cúbicos / (2.13 x 3.14) = 8,971 m2

r = raio = 3 metros

2r = diČmetro = d = 6 metros

O exemplo acima, de um tanque com a capacidade de 60 metros cúbicos, foi usado porque muitos tanques deste tamanho foram construídos nunca apresentando nenhum problema, mesmo após um tempo de 25 ą 30 anos. Tanques de 200 m3 ą 400 m3 (metros cúbicos) também nunca apresentaram problemas durante um mesmo período.

Cálculos da Resistźncia (estrutura de aćo)

Converta a profundidade em pressčo, medida em gramas por cm2 (centímetro quadrado) e calcule a circunferźncia em centímetros.

Ļd = 3.14 x 6 metros = circunferźncia = 1884 centímetros.

A pressčo sobre 1 cm2 (centímetro quadrado) (Kg/cm2) = ą profundidade de 2,13 metros = 0,213 Kg/cm2 (quilograma por centímetro quadrado).

Isto significa que há uma pressčo com forća de 0,213 Kg sobre um centímetro quadrado da parede do fundo do tanque. Como a parede do fundo do tanque tem uma circunferźncia de 1884 centímetros, a forća total dirigida ą parede do fundo é de 0,213 x 1884 = 401 Kg (quilogramas).

A próxima etapa será determinar a resistźncia da parede suficiente para conter a pressčo exercida com a forća calculada acima. A argamassa de concreto é somente uma camada impermeável para a estrutura de aćo. Toda a resistźncia esta sobre as barras de aćo e arame soldado. Conte o numero de fios horizontais do arame soldado e as barras de aćo que včo constituir o círculo da parede do tanque. Conte separadamente as barras de aćo e os fios de arame pois tźm diferentes resistźncias. As barras de aćo possuem 3515 quilogramas de forća tensíl por centímetro quadrado e o arame soldado possue 6328 Kg/cm2.

Existem 5 (cinco) fios horizontais de arame soldado e 2 (duas) barras de aćo reforćando os 30 cm (trinta centímetros) da parede inferior do tanque de 60 m3 (sessenta metros cúbicos). Ignore por enquanto o arame vindo do piso do tanque e dobrado ou curvado para encontrar com o lado de fora da parede; explicaćčo sobre isto virá um pouco mais adiante.O arame soldado padrčo é de 10 (dez) calíbres com espaćamento em quadrados de 7,5 cm (centímetros). O arame de 10 calíbres tem um diČmetro de 0,356 cm.

Ļr2 = 0,1 cm2 de aćo x 5 fios = 0,5 cm2. Multiplique 0,5 por 6328 Kg/cm2 (quilogramas por centímetro quadrado) = 3164 quilogramas de forća tźnsil no fundo da parede de 30 centímetros. Divida por 30 para computar a forća tźnsil do arame em um centímetro médio da parede. 3164/30 = 105 quilogramas de forća tźnsil de arame soldado horizontal por centímetro médio de parede vertical.

O mesmo cálculo é feito para os dois envoltórios horizontais das barras de aćo # 4 (1,25 centímetros).

Ļr2 multiplicado por 2 e multiplicado por 3515 Kg/cm2 de forća tźnsil = 7030 Kg de forća tźnsil nas barras de aćo no fundo da parede de 30 centímetros. Divida por 30 para achar a forća média em um centímetro de parede. 7030/30 = 234.

A resistźncia total do aćo da parede é de 234 + 105 quilogramas = 339 quilogramas de forća tźnsil. Existe uma adicional barra de aćo # 4 na chave do piso-ą-parede que aumenta a resistźncia do aćo para 456 quilogramas.

A etapa final para comparar a forća tźnsil do aćo ą forća da água, constitue desenhar um círculo e dividi-lo como mostra a figura acima.

Imagine toda a forća da água concentrada no sentido ao longo da seta B. O círculo pequeno A é uma Čncora. A seta B puxa com uma forća de 401 quilogramas que constituem a forća total exercida pela água em um centímetro da parede inferior do tanque (cálculo feito na página 3).

Imagine em seguida que a parede do tanque é infinitamente forte a nčo ser onde a linha CD corta o tanque ao meio. Nos pontos C e D a resistźncia da parede tem a forća tźnsil calculada para o aćo; 456 quilogramas em C e 456 quilogramas em D. Desta maneira, a forća tźnsil total do aćo da parede que a água deve superar é de 912 quilogramas. A forća tźnsil do aćo dividida pela forća da água é igual ą 2,3 (912/401 = 2,3); isto significa que o aćo da parede é 2,3 vezes mais forte do que a forća da água.

Nota 1 : A extensčo de arame soldado do piso do tanque vai aumentar a resistźncia do aćo para quase 2,5 vezes a forća da água; esse cálculo assume que os arames da extensčo foram vergados ou dobrados 90 graus.

Nota 2: Para dar uma idéia da resistźncia de estruturas de ferrocimento além de tanques, inverta a seta B; empurre em vez de puxar. Estruturas de ferrocimento bem curtidas tźm facilmente 550 quilogramas de forća de compressčo por centímetro quadrado. Se uma parede estrutural tivesse oito centímetros de espessura, os pontos C e D adicionariam 8800 quilogramas de forća ao aćo. A seta B deve atuar com uma forća de mais de 9700 quilogramas para romper um arco de um centímetro de largura da estrutura de ferrocimento, nos pontos C e D.

Economia (análise de custo):

Cálculos del área para um tanque de 60m3:

Área do piso ou do telhado = Ļr2 = Ļ32 = 28.26 m2

Área da parede = 2Ļr(altura) = 2Ļ(3)(2) = 37.5 m2

Telhado (Cobertura): a ferragem de aćo do telhado se estende por quinze centímetros na parede e o telhado também tem a forma de um arco.

Piso: para calcular a quantidade da ferragem de aćo para o piso, adicione dez por cento de perda e dez por cento para o aćo que se estende além da linha da circunferźncia antes de dobrar ą posićčo vertical.

O resultado é (1.2)Ļr2 = cálculo da área do piso para o aćo. Adicione um pouco mais para o arco da cobertura e use (1.25)Ļr2 = cálculo da área da cobertura para aćo a ser usado nela.

A área do piso ou da cobertura multiplicada por 2 (duas camadas de arame soldado) = 56,5 m2. Multiplique este fator pelos fatores discutidos anteriormente: 56,5(1,2) (piso) + 56,5(1,25) (telhado) = 138,4 Ň 138m2 de arame soldado para a cobertura e o piso.

Termine os cálculos da quantidade de arame soldado com a adićčo da parede.

Há duas camadas de arame soldado na parede. 37.5m2 multiplicados por 2 = 75 m2; adicione 10 m2 para as sobreposićões e perdas ou desperdícios de arame = 85 m2.

A quantidade total de arame soldado para a cobertura e o piso é de 138m2 mais 85 m2 para a parede = 223 m2. O prećo do arame soldado por metro quadrado (m2) multiplicado por 223 m2 = custo total do arame soldado.

Os cálculos para as barras de reforćo depende do espaćamento usado entre as barras e o comprimento padrčo das barras. O capítulo dois usa um espaćamento de 30 ą 45 centímetros. O comprimento das barras mencionadas neste livro é de seis metros. O método usado para calcular as barras de reforćo visualiza um quadrado igual ao comprimento da barra de reforćo. Neste exemplo entčo o quadrado tem 6 metros com uma área de 36m2.

Dezenove barras formam um espaćamento de 33,33 centímetros dentro da distČncia de seis metros. Isto é equivalente ą um total de 38 barras. Divida 38 barras por 36 m2 = 1,05 barras de aćo por m2.  Adicione dez por cento para perda ou desperdício e as sobreposićões e assim temos 1.15 barras por m2.

28.26m2 (cobertura) + 28.26m2 (piso) + 37.5m2 (parede) = 94m2 (total).

1.15 barras/m2 se multiplicadas por 94m2 = 108 barras de reforćo com um espaćamento de 33,33 centímetros.

Estes cálculos com um espaćamento de 45 centímetros entre barras significarčo 6 m divididos por 45 cm, mais uma barra = 14,33 barras multiplicadas por 2 para o total de barras = 28,66.  Este número dividido por 36m2 = 0,79 barras/m2. Adicione dez por cento = 0,9 barras/m2, multiplique 0,9 pela área total (94m2) = 85. Este será o número total de barras de reforćo que serčo necessárias para a construćčo.

Multiplique o prećo de uma barra de reforćo pelo número total de barras e obterá o custo total para as barras de aćo de reforćo.

O total de chapa expandida para o interior do telhado e paredes será as áreas do telhado e da parede multiplicadas pelos seus fatores de uso. 28,26(1,25) (cobertura) + 37,5(1,1) (parede) = 76.5 m2.

O concreto é calculado com uma espessura de 7,75 centímetros multiplicada pela área total, mais aproximadamente cinco por cento de perda ou desperdício. O cálculo para o piso é feito separadamente e antes de todos os outros cálculos. Um pequeno volume para a junćčo entre a parede e o piso é adicionado ao cálculo do piso. 28,26 m2 (área do piso) multiplicada por 0,0775 m (espessura) multiplicado por 1,2 = 2,6 m3.

A cobertura e a parede tźm (28.26 m2 + 37.5 m2)(0.0775)(1.05) = 5.35 m3.

Sumário (tanque 60 m3):

Arame Soldado.......................223 m2
Chapa Expandida...................76,5 m2
Alambre Soldado Fino............40 m2
Barras de Aćo de reforćo........85 - 108
Concreto:
piso.........................................2,6 m3
Cobertura e parede..................5,35 m2
Outros Materiais:
alambre por lazos....................2 - 3 rollos
Impermeabilizador de água
(para o interior):
produto impermeabilizante......70 - 100 kg
Cola.........................................12 - 16 l
Anéis de porco(argolas)...........3 - 5 kg
Pećas de encanamento.............diversas
Dobradića e trava

Pigmento, produto impermeabilizante e cola se a parte externa for colorida.

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