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PÓS‐GRADUAÇÃO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO E FUNDAÇÕES Prof. Roberto Chust Carvalho Goiania – outubro 2016 1– Concreto Armado – 80 hs Flexão Simples Normal – Cálculo de armadura e verificação. Detalhamento Pavimentos: Lajes nervuradas pré-moldadas e moldadas no local; Pavimentos com Lajes Maciças, Pavimentos com Lajes sem vigas Vigas cálculo e detalhamento armadura longitudinal e transversal. Verificações em serviço (deformação considerando a fissuração e fluência). Ação de vento e efeito do diafragma rígido Instabilidade Global - Processos , P-, z Flexão composta normal e oblíqua Pilares – Processos simplificados e gerais de cálculo 2– Fundações - Estruturas – 40hs Cálculo e dimensionamento de sapatas Blocos de estacas Estacas e Tubulões com esforços transversais e flexão Cálculo e detalhamento de Radier Obras de contenção: Muro de arrimo e cortinas ESTRUTURAS DE CONCRETO E FUNDAÇÕES 3 - Projeto, cálculo e verificação de estrutura de edificação em concreto armado usando programa computacional - 40hs Projeto Uso do programa Lançamento da Estrutura Definições dos parâmetros de entrada Definição de parâmetros de saída e modelo Projeto, Cálculo e verificação de uma estrutura de edificação de pequeno porte Projeto, Cálculo e verificação de uma estrutura de edificação de porte médio Cálculo de instabilidade e fissuração do concreto 4 – Introdução A Patologia – 20hs Investigações do solo Inferências não detectadas; Escolha do tipo de fundações; Interferências; Condições de exposição; Manifestações patológicas mais freqüentes; Diagnóstico, prognóstico e terapia; Profilaxia; 5 - Tópicos Especiais I e II : Estruturas de Concreto em Situação de Incêndio. Escadas, Torção Marquise e Reforço de Estruturas 40hs Ementa: Escadas: tipologia Cálculo e detalhamento de escadas retas em plantas Escadas Curvas Segurança contra incêndio. Incêndio-padrão Comportamento dos materiais estruturais Segurança das estruturas em situação de incêndio Tempo requerido de resistência ao fogo: Método tabular e Redutor de TRRF (método do tempo equivalente) Dimensionamento de vigas de concreto, lajes e pilares Métodos alternativos de dimensionamento Marquises Torção Reforço de estruturas de concreto Reforço com mantas Reforço com chapas de aço Reforço com adesivos e barras de ação Aumento da seção Protensão externa 6 – Metodologia Científica – TCC 20hs Procedimentos e metodologia cientifica. Pesquisa Redação 7 – Estruturas de Concreto Protendido – 60hs Pré e pós tração, cordoalha engraxada Protensão não aderente Cálculo de perdas Cálculo da armadura no ELU Verificação no ELS Pré-dimensionamento Detalhamento Operação de protensão Cisalhamento de flexão 8 – Pontes de Concreto – 40hs Trem Tipos Ações a considerar Tipos de seção Transversal Determinação de Trem tipo Longitudinal Linhas de influência e envoltório\a de esforços Cálculo de lajes Fadiga Meso e Infraestrutura Aparelhos de apoio 9 – Estruturas Pré-Fabricadas de Concreto – 60hs Pré-Fabricação Linha de montagem Processos Fabricação Tipologia Estrutural Barracões Ligações Processo construtivo e situações de montagem Cálculo de lajes, vigas e pilares. Fundações (colarinhos) CURSO: Estruturas de Concreto e Fundações PROFESSOR: Roberto Chust Carvalho MÓDULO: Concreto Armado I Objetivo: Geral- Estudar as características do concreto, ações nas estruturas, elementos de concreto armado, lajes treliçadas, seções submetidas a flexão simples, cálculo deflecha de vigas em considerando a fissuração e fluência do concreto. Objetivos Específicos: Apresentar as principais mudanças da NBR6118:2014, determinação da armadura longitudinal no ELU e cálculo de lajes treliçadas Ementa: •Introdução Normas, processos de cálculo e cargas •Flexão Simples Normal – Cálculo de armadura longitudinal e verificação. •Pavimentos: Lajes nervuradas pré-moldadas treliçadas; Metodologia: Apresentação dos conteúdos teóricos, com exemplificação numérica. Desenvolvimento de “estudos dirigidos”, com auxílio de softwares (planilhas de cálculo, programas educacionais distribuídos no CD do INBEC) e livro entregue na aula 1 Procedimentos: SEXTA-FEIRA: Noturno 1. Introdução ao estudo das estruturas de concreto armado: Normas, características mecânicas, ações e procedimentos de cálculo 2. Previsão de retirada de escoramento 3. Exemplos numéricos SÁBADO: - Matutino: 4. Condições para garantir a durabilidade 5. Determinação de armadura longitudinal em flexão simples vigas retangulares 6. Cálculo de armadura dupla e vigas tê 7. Verificações 8. Exemplos Numéricos - Vespertino: 9. Pavimentos de edificações com lajes nervuradas unidirecionais de vigotas pré-moldadas 10. Procedimentos de cálculo e verificação de lajes pré-fabricadas DOMINGO: Matutino 11. Verificação de flechas de lajes treliçadas: fissuração e fluência 11. Exemplos numéricos 12- Finalização da prova do módulo Recursos didáticos: Notebook / Pendrive / Data-Show / Quadro Branco / Material didático impresso. É necessário, por parte do aluno, o uso de computador com planilhas do tipo EXCEL em todos os dias do curso Avaliação: A avaliação é composta por questões teóricas e/ou práticas, executadas preferencialmente em sala de aula. Haverá avaliação em grupo e também individual, por participação. Caso não haja tempo de se completar as atividades avaliativas, estas poderão ser entregues (enviadas via e-mail), em comum acordo com os alunos, até às 15:00 da terça-feira seguinte ao módulo, para que o professor possa atribuir as notas e calcular as médias finais para registro no Diário de Classe e envio dentro do prazo estipulado pela Coordenação do Curso e a Administração do INBEC. Bibliografia: CARVALHO, R. C. FIGUEIREDO FILHO J.,R. Cálculo e detalhamento de estruturas usuais de concreto armado Editora EDUFSCar São Carlos 2007 ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. Projeto de Estruturas de Concreto – NBR 6118:2014 ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. Cargas para cálculo de estruturas de edificações –NBR 6120:1980, 1980 Bibliografia Complementar ARAÚJO, J. M. - Curso de Concreto Armado. Vol. 3. Editora Dunas, Rio Grande - RS, 2003 PFEIL, W. - Concreto Armado. Vol. 2. LTC, Rio de Janeiro-RJ, 1983 SÜSSEKIND, J. C. - Curso de Concreto. Vol. II. Editora Globo, Rio de Janeiro-RJ, 1985 CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO E strutura da edificação com V2 1V 3P P2 1P L aje V iga Pilar B loco E staca V2 1V 3P P2 1P E dificação com estrutura em concreto arm ado E strutura da edificação com elem entos nom eados Tabela 1.4 Valores do coeficiente 3f1ff . Ações ombinações de ações Permanentes (g) Variáveis (q) Protensão (p) Recalques de apoio e retração Desfavor. Favor Geral Temperat. Desfav. Favor. Desfavor. Favorável Normais 1,4 1,0 1,4 1,2 1,2 0,9 1,2 0 Especiais ou e construção 1,3 1,0 1,2 1,0 1,2 0,9 1,2 0 xcepcionais 1,2 1,0 1,0 0 1,2 0,9 0 0 1.12 Resumo das expressões usadas no capítulo. Significado Expressão número Resistência à compressão do concreto A N f rupcj (1.1) Resistência à compressão característica do concreto s645,1ffou )645,11(ff cmckcmck (1.2) Coeficiente de variação n 1i 2 cm cmci f ff n 1 (1.3) (1 4) C A P Í T U L O 2 P A V I M E N T O S D E E D I F I C A Ç Õ E S C O M L A J E S N E R V U R A D A S U N I D I R E C I O N A I S D E V I G O T A S P R É - M O L D A D A S 2 .1 0 R e s u m o d a s e x p r e s s õ e s u s a d a s N e s te i t e m s ã o a p r e s e n ta d a s e m f o r m a d e t a b e l a a s e x p r e s s õ e s u s a d a s n e s t e c a p í t u lo . E x p r e s s õ e s c a p í tu lo 2 S ig n if i c a d o E x p r e s s ã o N ú m e r o a ç ã o n a s v i g a s p e r p e n d i c u l a r e s à s n e r v u r a s p r o c e s s o s i m p l i f i c a d o 2 p 2 p p x y yx v y ( 2 .1 ) a ç ã o n a sv i g a s p a r a le l a s à s n e r v u r a s p r o c e s s o s i m p l i f i c a d o : 2 2 5,0 2 2 5,0 y x yx v x pp p ( 2 .2 ) a ç ã o n a s v ig a s p e rp e n d ic u la re s à s n e rv u ra s : P r o c e s s o r a c io n a l , 2 0 0 p)1 75 8( p xv y ( 2 .3 ) a ç ã o n a s v i g a s p a r a le l a s à s n e r v u r a s : P r o c e s s o r a c io n a l , 2 0 0 p)1 74 2( p yv x ( 2 .4 ) F le c h a s n a s l a j e s p r é - m o ld a d a s ( s im p le s m e n te a p o ia d a s ) mc 4 IE3 8 4 p5a ( 2 .5 ) CAPÍTULO 3 CÁLCULO DA ARMADURA DE FLEXÃO As=? Md VISTA LATERAL FRONTAL VISTA sA h d bw s s c y= x x c fcd DEFORMAÇÕES cF Fs zy= xAs s c c c- TENSÃO Braço de alavanca na flexão simples (seção retangular) fck 50 MPa; x4,0dz (3.19) Momento fletor em função da linha neutra (seção retangular) fck 50 MPa; xdxfbM cdwd 4,068,0 (3.20) Momento fletor em função da linha neutra, expressão reduzida fck 50 MPa; cdw2d fbx272,0dx68,0M (3.21) Posição da linha neutra fck 50 MPa; 544,0 272,0468,068,0 2 cdw d fb Mdd x (3.22) Valor da área de aço s d s fz M A (3.23) CAPÍTULO 4 DETALHAMENTO DA ARMADURA LONGITUDINAL (FLEXÃO) NA SEÇÃO TRANSVERSAL E ESTADOS LIMITES DE UTILIZAÇÃO N17Ø6,3-204 N17Ø6,3 N16Ø6,3-217 84 19 a)seção do apoio b)seção do tramo 4,28 4,28 4,3 4,3 7,84 3,0 4,28 3,5 4,3 3,0 4,28 7,84 4,3 3,5 4,28 3,5 3,5 4,28 3 3,03,0 3.0 3,0 armadura de pele L N 90 cm 25 cm 90 cm 25 cm L N 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 Detalhe 1 Detalhe 14,3 4,3 3,5 a b c d 4,28 face da viga 7,84 Quadro4.12 Inércia média e flechas para as diversas combinações. Ação p (kN/m) Mat = Mmáx (kN.m) max r M M Im (m4) p/Im a (cm) Permanente 1,55 4,84 0,324 4,5710-5 33917 1,30 Quase-permanente 2,15 6,72 0,234 4,5310-5 47461 1,81 Rara 3,55 11,09 0,142 4,5110-5 78714 3,01 Detalhe 1 Quadro4.12 Inércia média e flechas para as diversas combinações. Ação p (kN/m) Mat = Mmáx (kN.m) max r M M Im (m4) p/Im a (cm) Permanente 1,55 4,84 0,324 4,5710-5 33917 1,30 Quase-permanente 2,15 6,72 0,234 4,5310-5 47461 1,81 Rara 3,55 11,09 0,142 4,5110-5 78714 3,01 .9 Resumo das expressões usadas no capítulo IV Significado Expressão número Momento fletor mínimo sup,ctk0min,d fW8,0M (4.1) Armadura de pele alma,c100 10,0 alma,cpele,s AAde%10,0A (4.2) Combinação quase permanente para ELSW qkgkserviço,d F4,0FF Válido para obras residenciais (4.3) Abertura de fissura máxima f 3 E 12,5 t mct,si sisi i i (4.4) CAPÍTULO 5 DETALHAMENTO DA ARMADURA LONGITUDIN AO LONGO DA VIGA Significado Expressão número yd d s fz M A (5.1) dx dA d dA ss x ss b (5.2) bd yd b f f 4 (5.4) CAPÍTULO 6 CISALHAMENTO: CÁLCULO DA ARMADURA TRANSVERSAL Ast=? Quadro de expressões para a análise de cortante com a treliça clássica de Morsche Significado Expressão número Força na biela tracionada Sat VsenF (6.10) Força na biela em função da armadura transversal ydswat fnAF (6.11) Força na biela tracionada no ELU sen V F Sdat (6.12) Relação entre a área da armadura transversal e cortante sen V fnA Sdydsw (6.13) Número de barras que compõem a biela tracionada s )cot1(z s cotzz n (6.14) Relação entre o espaçamento da armadura transversal e cortante sen V f s cot1zA Sdydsw (6.15) CAPÍTULO 7 PAVIMENTOS DE EDIFÍCIOS COM LAJES MACIÇAS D p y w yx w2 x w 4 4 22 4 4 4 Quadro 7.2 Coeficientes para cálculo de flechas elásticas em lajes retangulares caso 1 caso 2 caso 3 caso 4 caso 5 caso 6 caso 7 caso 8 caso 9 1,00 4,67 3,20 3,20 2,42 2,21 2,21 1,81 1,81 1,46 1,05 5,17 3,61 3,42 2,67 2,55 2,31 2,04 1,92 1,60 1,10 5,64 4,04 3,63 2,91 2,92 2,41 2,27 2,04 1,74 1,15 6,09 4,47 3,82 3,12 3,29 2,48 2,49 2,14 1,87 1,20 6,52 4,91 4,02 3,34 3,67 2,56 2,72 2,24 1,98 1,25 6,95 5,34 4,18 3,55 4,07 2,63 2,95 2,33 2,10 1,85 10,96 9,82 5,43 5,16 8,77 2,89 4,87 2,85 2,83 1,90 11,21 10,11 5,50 5,23 9,08 2,90 4,98 2,87 2,85 1,95 11,44 10,39 5,58 5,31 9,41 2,90 5,08 2,89 2,88 2,00 11,68 10,68 5,66 5,39 9,72 2,91 5,19 2,91 2,91 15,35 15,35 6,38 6,38 15,35 3,07 6,38 3,07 3,07 7.3.7.2.2 Determinação dos momentos máximos nas direções x e y Momento fletor no meio do vão em y para laje retangular com para carga uniforme 100 p m 2 x yy (7.19) Momento fletor negativo em x para laje retangular com para carga uniforme 100 2 ' x xx pX (7.20) perguntas Por quê? Para que? Como? a) Argamassa armada ou microconcreto armado: obtidos pela associação da argamassa simples (cimento e areia) com armadura de pequeno diâmetro e pouco espaçada, distribuída uniformemente em toda a superfície e composta, principalmente, de fios e telas de aço. a) Concreto armado: obtido através da associação do concreto simples com armadura convenientemente colocada (armadura passiva), de tal modo que ambos resistam solidariamente aos esforços solicitantes. p p ç b) Concreto com fibras: obtido pela adição de fibras metálicas ou poliméricas durante o preparo do concreto, fazendo com que depois de seco o concreto (matriz) esteja ligado pelas fibras (pontes) que o atravessam em todas a direções; é empregado em b) Concreto protendido: obtido através da associação entre o concreto simples e armadura ativa (é aplicada uma força na armadura antes da atuação do carregamento na estrutura). Região M>Mr Armadura de aço É interessante ressaltar ainda, que o concreto e o aço têm coeficientes de dilatação térmica próximos (conc = 110-5 oC-1, e aço = 1,210-5 oC-1) e também que o concreto, ao envolver o aço, o protege satisfatoriamente, em condições normais, contra a oxidação e altas temperaturas. Armadura passiva Onde houver tração que eu leve armadura Exercício Página 190 Ensaio Região funcionado p M Diagrama de Momento Viga de Concreto armado no estádio I sem fissuras de flexão no estádio II (M>M ) Região funcionado tensão no tensão no concreto com fissuras de flexão c,1 * c ** < f ct concreto sem fissuras de flexão no estádio I Região funcionado < fc** ct tensão no concreto * c * c,2> x I x II I x x Viga sob carga de serviço PROVA DIA 1 1) Calcular se uma viga de vão de 4 m com bw=20 cm, h=40 cm e fck submetida a uma ação de seu peso próprio e de uma parede de 3 m de altura com 20 cm de espessura e peso específico de 18 kN/m3 fissura no meio do vão? Le R g1+g2 kN/m a Rb A B t cm,ct r y If M PAGINA 199 =1,5 para seções retangulares; Ic momento de inércia da seção bruta de concreto; bh3/12 f 3/2ckm,ct f03f Pergunta-se ainda para a seção do centro não fissurar qual seria o limite de vão ; b)de altura da seção ; c) altura de parede; resistência do concreto Respostas Fissura ; a) L<3,32m; b) h> 0,49 m; c) hp< 1,90 m; d) fck> 34,8371 Mpa Fórmulas para a demonstração na página274 6.2 TENSÕES NORMAIS E TANGENCIAIS EM UMA VIGA y I M 6.1 9.3.2 Concretagem em temperatura muito fria A temperatura da massa de concreto, no momento do lançamento, não deve ser inferior a 5°C. Salvo disposições em contrário, estabelecidas no projeto ou definidas pelo responsável técnico pela obra, a concretagem deve ser suspensa sempre que estiver prevista queda na temperatura ambiente para abaixo de 0°C nas 48 h seguintes. O emprego de aditivos requer prévia comprovação de seu desempenho. Em nenhum caso devem ser usados produtos quepossam atacar quimicamente as armaduras, em especial aditivos à base de cloreto de cálcio. Execução de estruturas de concreto ‐ Procedimento ABNT NBR 14931 9.3.3 Concretagem em temperatura muito quente Quando a concretagem for efetuada em temperatura ambiente muito quente (≥ 35°C) e, em especial, quando a umidade relativa do ar for baixa (≤ 50%) e a velocidade do vento alta (≥ 30 m/s), devem ser adotadas as medidas necessárias para evitar a perda de consistência e reduzir a temperatura da massa de concreto. Temperatura (máxima e mínima), umidade, retração etc Salvo condições específicas definidas em projeto, ou influência de condições climáticas ou de composição do concreto, recomenda-se que o intervalo de tempo transcorrido entre o instante em que a água de amassamento entra em contato com o cimento e o final da concretagem não ultrapasse a 2 h 30 min. Quando a temperatura ambiente for elevada, ou sob condições que contribuam para acelerar a pega do concreto, esse intervalo de tempo deve ser reduzido, a menos que sejam adotadas medidas especiais, como o uso de aditivos retardadores, que aumentem o tempo de pega sem prejudicar a qualidade do concreto. Salvo disposições em contrário, estabelecidas no projeto ou definidas pelo responsável técnico pela obra, a concretagem deve ser suspensa se as condições ambientais forem adversas, com temperatura ambiente superior a 40°C ou vento acima de 60 m/s. 1.6.2 CONCRETO ENDURECIDO RESISTÊNCIA DO CONCRETO SIMPLES • Resistência à compressão • Resistência à tração • Resistência ao cisalhamentoA partir da resistência característica a NBR 6118:2014 define classes para os concretos, no item 8.2.1, da seguinte maneira: “Esta Norma se aplica a concretos compreendidos nas classes de resistência dos grupos I e II, da ABNT NBR 8953 até a classe C90. A classe C20, ou superior, se aplica a concreto com armadura passiva e a classe C25, ou superior, a concreto com armadura ativa. Define-se então como resistência característica (fck) do concreto à compressão, o valor que apresenta um grau de confiança de 95%, ou seja, fck é o valor da resistência de modo que 95% dos resultados dos ensaios estejam acima dele, ou 5% abaixoA N f rupcj s645,1ff ou )645,11(ff cmckcmck n 1i 2 cm cmci f ff n 1 No Brasil são utilizados corpos de prova cilíndricos, com diâmetro da base de 15 cm e altura de 30 cm e também corpos com base de 10 cm e altura de 20 cm. A resistência à compressão do concreto deve ser relacionada à idade de 28 dias A partir da resistência característica a ABNT NBR 6118:2014 define classes para os concretos, no item 8.2.1, de acordo com a ABNT NBR 8953:2009 (Versão Corrigida 2011), da seguinte maneira: "Esta Norma se aplica aos concretos compreendidos nas classes de resistência dos grupos I e II, da ABNT NBR 8953, até a classe C90 O grupo I corresponde aos concretos até a classe C50, e o grupo II aos concretos das classes superiores, até C90. Os números indicadores das classes representam a resistência característica à compressão especificada em MPa para a idade de 28 dias 2) Imaginando uma laje maciça de 10 cm deseja-se tirar o escoramento com três dias. Considerando que no projeto o calculista usou como dados o valor de g 2 =1 kN/m 2 q=1,5 kN/m2 e indicou um f ck de 20 MPa. PROVA – exercícios Bônus Considerar g1=0,5x(g1+g2+q) ck 3) Imaginando que no esquema de escoramento (duas lajes escoradas em uma terceira) em que cada pavimento é executado a cada 7 dias a ação no pavimento mais inferior é de 1,712 g1. Pergunta‐se haverá segurança. fck= 20 Mpa h= 0.1 m t= 14 dias g1= 2.5 kN/m 2 r= 0.5 g2= 1 kN/m 2 s= 0.25 q= 1.5 kN/m2 β1= 0.901628 suporta p= 5 kN/m 2 Resposta Se para 2g1 era preciso fck para resistir com segurança Para 1,718 g1 seria preciso 1,718/2=0,859 fck Quando se chega na segunda laje é preciso 14 dias da data da concretagem da prime β1 deste concreto é dado por 0,90 Assim como 0,90>0,859 é possível fazer o esquema BÔNUS E COMPLEMENTO CAPÍTULO 3 NBR 6118:2003 estabelece, no item 14.6.4.3, que para melhorar a dutilidade das estruturas nas regiões de apoio das vigas (regiões de momentos negativos) ou de ligações com outros elementos estruturais, a posição da linha neutra no ELU deve obedecer aos seguintes limites: a) 50,0d/x para concretos com 35fck MPa b) 40,0d/x 35fck MPa a) x/d 0,45 - para concretos com fck 50 MPa; (3.13) b) x/d 0,35 - para concretos com 50 MPa < fck 90 MPa. (3.14) Esses limites podem ser alterados se forem utilizados detalhes especiais de armaduras, como por exemplo os que produzem confinamento nessas regiões”. Porque ? “A capacidade de rotação dos elementos estruturais é função da posição da linha neutra no ELU. Quanto menor for x/d, tanto maior será essa capacidade. Para proporcionar o adequado comportamento dútil em vigas e lajes, a posição da linha neutra no ELU deve obedecer aos seguintes limites: a) 45,0d/x para concretos com MPa50fck (3.13) b) 35,0d/x para concretos com MPa90fMPa50 ck (3.14) Esses limites podem ser alterados se forem utilizados detalhes especiais de armaduras, como por exemplo os que produzem confinamento nessas regiões”. Prova viga contínua Exercício 2: conhecida a seção transversal e armadura (Figura 3.27) de uma nervura (trilho) de laje pré-moldada, determinar o maior vão que ela pode ter, considerando apenas o estado limite último, para uma carga total atuante (acidental, revestimentos e peso próprio) de 6,5 kN/m2 e armadura composta de 2 6,3 mm (As = 20,315 cm2 = 0,63 cm2) de aço CA-60. Dados: fck = 20 MPa = 20000 kN/m2; cobrimento = 2,0 cm; altura útil d = h - 2,3 cm. •COMPLEMENTO E BÔNUS CAPÍTULO 2 1) um sistema de laje pré-moldada (treliçada), com altura total de 12 cm (12) e altura da capa de 4,0 cm, foi usado para compor uma laje de vão livre igual a 4 m, simplesmente apoiada nas extremidades em vigas de 15 cm de largura. A carga permanente (peso próprio) g1 é igual a 1,5 kN/m2, a carga de revestimento e contrapiso g2 é igual a 0,5 kN/m2 e a acidental q é igual a 2 kN/m2. Qual a armadura necessária As em cada elemento (nervura) para a seção transversal da laje indicada na Figura 3.29? Dados: fck = 20 MPa = 20000 kN/m2,aço CA-60 e cobrimento igual a 1,5 cm (laje em ambiente de agressividade ambiental I e controle rigoroso); admitir armadura longitudinal de = 10 mm. 40 cm 4 1,5 12 Lajota Capa 13 Figura 3.29 Seção transversal da laje (cotas em cm). a) Carga atuante em uma nervura (a distância entre as nervuras é igual a 40 cm): mkN6,1)0,25,05,1(4,0p b) Momento máximo em cada nervura (vigota simplesmente apoiada no eixo das vigas extremas): mkN44,3 8 15,46,1 8 pM 22 max c) Seção transversal: as nervuras têm seção transversal como a indicada na Figura 3.30a, porém, para efeito de cálculo, será empregada a seção da Figura 3.30b (cotas em cm). b f h f1 2 1 ,5 sA 4 0 As wb = 9 a ) seção tran sv e rsa l d a n e rv u ra a ) seção tran sv e rsa l ad o tad a Figura 3.30 Seção transversal real da nervura (a) e da adotada para o cálculo (b). d) Largura colaborante (bf): para o cálculo é preciso verificar quanto da capa de concreto, que tem 4 cm de espessura e trabalha comprimida, colaborará com a nervura: cm405,1529b2bb 1wf , em que: bw = 9 cm é a largura da alma da seção; b) Verificação da seção: verificação se a seção é retangular ou "T", adm inicialmente que a linha neutra passe pela mesa: Altura útil cm0,100,2120,2hd (1,5 cm de cobrimento e 0,5 cm correspo a metade do diâmetro da barra longitudinal). 084,0 4,1 2000010,04,0 44,34,1 fdb M KMD 2cd 2 d Pelo Quadro 3.1 (tomandoKMD = 0,085) KX = 0,132 mc1,32=0,10,1320d)KX(x < hf = 4,0 cm A hipótese inicial é válida, pois a linha neutra passa na mesa e a seção é retangular. c) Cálculo da armadura Do Quadro 3.1, com KMD = 0,085 KZ = 0,9472; c = 1,5203‰; s = 10,00‰ Como c=1,5203‰ e s=10,00‰, a peça está trabalhando no domínio 2 (deformação no aço de 10,000‰ e no concreto menor que 3,5‰), e fs = fyd = 60 kN/cm2. 15,1 )cm/kN(60yd d s 2 10,09472,0 )kNm(44,34,1 fdKZ M A As = 0,98 cm2 Pré-moldados Roberto Chust Carvalho Pavimentos com laje parcialmente pré-fabricadas vigota Vigota protendida[ Treliçada AULA INAUGURAL Casas populares Roberto Chust Carvalho Velocidade Custo Sem escoramento Treliçada reforçada protendida Casas usuais (sob medida) Roberto Chust Carvalho condomínios Grandes vãos Bidirecional] Continuidade protendida Casas usuais (sob medida) Grandes vãos Continuidade ANEXO 1 Dimensionamento à Flexão de Lajes Nervuradas Unidirecionais Contínuas com Vigotas Pré-Moldadas Esquema Estrutural de laje unidirecional continua P A B B A Esquema Estrutural de laje unidirecional continua h b x d Seção AA momento fletor positivo M As A hfL N Concreto comprimido f wb h b x d Seção BB momento fletor negativo X As Concreto comprimido L N hf f wb Casas usuais (sob medida) Grandes vãos Continuidade ANEXO 1 Dimensionamento à Flexão de Lajes Nervuradas Unidirecionais Contínuas com Vigotas Pré-Moldadas Esquema Estrutural de laje unidirecional continua P Diagrama de Diagrama de momento com X momento elástico plasticação no apoio central elástico plásticoX M elásticoplásticoM Plastificação Casas usuais (sob medida) Grandes vãos Continuidade ANEXO 1 Dimensionamento à Flexão de Lajes Nervuradas Unidirecionais Contínuas com Vigotas Pré-Moldadas Elemento de Enchimento Treliça de concreto Apoio intermediário Região maciça Barras de Aço LAJES CONTÍNUAS Bloco cerâmico Apoio Intermediário Vigota treliçada Armadura (As)Região maciça de concreto Região maciça da laje sobre o apoio interno. Casas usuais (sob medida) Grandes vãos Continuidade Roberto Chust Carvalho 8 2pl 8 2plX elástico l l máxM 2 l p Mmáximox Tabela A1.1 Momentos fletores e armaduras positiva e negativa para as diversas situações. Situação Momento (kNm) Largura da seção Armadura Mpos = 15,50 kNm b = bf = 50,0 cm 2,95 cm2 Laje com dois tramos isostáticos. Momento negativo = 0 Mneg = 0 - - Mpos = Mpos/elast = 8,72 kNm b = bf = 50,0 cm 1,61 cm2 Laje contínua. Momento negativo com região maciça. Mneg = Mneg/elast = 15,50 kNm b = 50 cm 2,95 cm 2 Mpos = 10,66 kNm b = bf = 50,0 cm 1,99 cm2 Laje contínua. Momento negativo igual ao resistente sem região maciça. Mneg = Mres = 10,58 cm 2 b= bw = 10 cm 2,53 cm2 Casas usuais (sob medida) Grandes vãos Continuidade Roberto Chust Carvalho Vista Lateral Laje com dois tramos isostáticos sA =2,95cm 2 A =2,95cms 2apoio apoio apoio Vista Lateral Laje contínua seção do apoio plastificada A =2,53cm2 A =1,99cm2s A =1,99cms 2 apoio apoio apoio s A =1,61cms A =1,61cms 2 A =2,95cms Vista Lateral Laje contínua com seção proxima ao apoio maciça 2 apoio apoio apoio Roberto Chust Carvalho .Dispositivo que pode ser acoplado as lajotas cerâmicas para formar a nervura transversal. Casas usuais (sob medida) Laje bidirecional Roberto Chust Carvalho Laje de forro de 6x6m simplesmente apoiada Casas usuais (sob medida) Laje bidirecional Quadro 7 – Comparação das flechas obtidas 1 2 3 4 Caso Flecha imediata Grelha não linear Flecha no tempo infinito Grelha não-linear Flecha no tempo infinito Cálculo manual Flecha no tempo infinito Grelha linear 1 1,88 cm 4,56 cm 5,48 - 2 2,26 cm 5,48 cm - - 3 2,33 cm 5,65 cm - - 4 2,33 cm 4,65 cm - - 5 1,29 cm 3,13 cm 2,60 3,93 42 12 10 125 21 3 13 42 10 5 21 3 13 flecha limite para esta laje é de 2,4 cm a contra‐flecha máxima possível de 1,71 as situações que atenderiam a flecha máximo a= 2,4+1,71= 4,11 cm. Roberto Chust Carvalho Laje de forro de 6x6m simplesmente apoiada Casas usuais (sob medida) Laje bidirecional 10) Conclusões A utilização de nervuras transversais somente é interessante no Caso 5, do concreto. O aumento do peso próprio das nervuras transversais elimina o ganho na flecha O uso da viga independente e a grelha linear podem ser usados para avaliar o valor da flecha na falta de um programa incremental. 1,71 Cálculo da laje nervurada como maciça, ( permitido pela NBR6118:2003), apesar de todas as tentativas de correção (fator fc, ) a flecha apresentou-se bem pequeno e provavelmente contra a segurança. Desta forma não se recomenda este procedimento para avaliar a flecha. Roberto Chust Carvalho Sem uso de treliça Paea pequenas casas comércios Autor: Carlos Roberto Santine Título(s): [pt] Projeto e construção de lajes pré-moldades de concreto armado. Roberto Chust Carvalho Sem uso de treliça Paea pequenas casas comércios Autor: Carlos Roberto Santine Título(s): [pt] Projeto e construção de lajes pré-moldades de concreto armado. Sem uso de treliça Paea pequenas casas comércios Autor: Carlos Roberto Santine Título(s): [pt] Projeto e construção de lajes pré‐moldades de concreto armado. •COMPLEMENTO CAP. 4 VISUAL Considerando a fluência 250 )( lim221 iteg aqga VIBRAÇÕES SENTIDAS NO PISO iteq aa lim 350lim2121 teggqggq aaaa flecha de carga acidental = flecha da combinação – flecha da combinação permanente. f1 Combinação Quase Permanente
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