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UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso FACET – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Câmpus Universitário de Sinop Curso de Engenharia Civil DANIELLA NEIA DE FREITAS DIEGO DE OLIVEIRA MATHEUS HERNANDES COMERLATTO AVALIAÇÃO 02 – ESTRUTURAS DE CONCRETO II SINOP – MT 2021/2 UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso FACET – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Câmpus Universitário de Sinop Curso de Engenharia Civil Determinar e detalhar o P04 para uma casa. A planta da figura está mostrada na figura abaixo. Dados: 𝒇𝒇𝒄𝒄𝒄𝒄 = 𝟐𝟐𝟐𝟐 𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴𝑴 Classe de Agressividade Ambiental II Aço CA-50 Dimensão: 20x40 cm Pé direito térreo: 3,80 m Alvenaria de bloco cerâmico (carga de parede de 2 kN/m²) Carga normal do pilar: 𝑭𝑭𝒄𝒄 = 𝟐𝟐𝟓𝟓𝟓𝟓 𝒄𝒄𝒌𝒌 UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso FACET – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Câmpus Universitário de Sinop Curso de Engenharia Civil • V2 (12x50) • Solicitações: 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 = 𝑞𝑞𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 ∙ 𝑙𝑙𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 = 2,0 ∙ 3,8 → 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 = 7,6 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚 𝑝𝑝𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 = 𝑏𝑏𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 ∙ ℎ𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 ∙ 𝛾𝛾𝐶𝐶𝐶𝐶 = 0,12 ∙ 0,50 ∙ 25 → 𝑝𝑝𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 = 1,5 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚 𝑝𝑝𝑙𝑙𝑝𝑝𝑙𝑙𝑝𝑝 = 2 ∙ 18,90 → 𝑝𝑝𝑙𝑙𝑝𝑝𝑙𝑙𝑝𝑝 = 37,8 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚 𝑝𝑝𝑉𝑉2 = 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 + 𝑝𝑝𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 + 𝑝𝑝𝑙𝑙𝑝𝑝𝑙𝑙𝑝𝑝 = 7,6 + 1,5 + 37,8 → 𝑝𝑝𝑉𝑉2 = 46,9 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚 • Momento de engastamento perfeito: 𝑀𝑀𝑝𝑝𝑒𝑒𝑣𝑣 = 𝑝𝑝𝑉𝑉2 ∙ 𝑙𝑙𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 2 12 = 46,9 ∙ 4,452 12 → 𝑀𝑀𝑝𝑝𝑒𝑒𝑣𝑣 = 77,39 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 • Coeficiente de rigidez da viga: 𝐼𝐼𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 = 𝑏𝑏𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 ∙ ℎ𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 3 12 = 12 ∙ 503 12 → 𝐼𝐼𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 = 125000 𝑐𝑐𝑚𝑚4 𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 = 4 ∙ 𝐼𝐼𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 𝑙𝑙𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 = 4 ∙ 125000 445 → 𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 = 1123,60 𝑐𝑐𝑚𝑚3 • Coeficiente de rigidez dos pilares: 𝑟𝑟𝑣𝑣𝑒𝑒𝑖𝑖 = 𝑟𝑟𝑠𝑠𝑠𝑠𝑝𝑝 = 𝑟𝑟𝑝𝑝 𝐼𝐼𝑝𝑝 = 𝑏𝑏𝑝𝑝 ∙ ℎ𝑝𝑝 3 12 = 20 ∙ 403 12 → 𝐼𝐼𝑝𝑝 = 106666,67 𝑐𝑐𝑚𝑚4 𝑟𝑟𝑝𝑝 = 6 ∙ 𝐼𝐼𝑝𝑝 𝑙𝑙𝑝𝑝 = 6 ∙ 106666,67 380 → 𝑟𝑟𝑝𝑝 = 1684,21 𝑐𝑐𝑚𝑚3 • Momentos iniciais no pilar – andar tipo: 𝑀𝑀𝑝𝑝 = 𝑀𝑀𝑝𝑝𝑒𝑒𝑣𝑣 ∙ 𝑟𝑟𝑝𝑝 𝑟𝑟𝑝𝑝 + 𝑟𝑟𝑝𝑝 + 𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 = 77,39 ∙ 1684,21 (2 ∙ 1684,21) + 1123,60 → 𝑀𝑀𝑝𝑝 = 29,02 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 • Momentos iniciais no pilar – topo: 𝑀𝑀𝑝𝑝 = 𝑀𝑀𝑝𝑝𝑒𝑒𝑣𝑣 ∙ 𝑟𝑟𝑝𝑝 𝑟𝑟𝑝𝑝 + 𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 = 77,39 ∙ 1684,21 1684,21 + 1123,60 → 𝑀𝑀𝑝𝑝 = 46,42 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso FACET – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Câmpus Universitário de Sinop Curso de Engenharia Civil • Para a direção X • Índice de esbeltez: 𝜆𝜆 = √12∙𝑙𝑙𝑒𝑒 ℎ = √12∙380 20 → 𝜆𝜆 = 65,82 < 90 → Método simplificado • Excentricidades iniciais: 𝑒𝑒𝑣𝑣𝑝𝑝 = 𝑀𝑀𝑘𝑘 𝐹𝐹𝑘𝑘 = 4642 500 → 𝑒𝑒𝑣𝑣𝑝𝑝 = 9,28 𝑐𝑐𝑚𝑚 𝑒𝑒𝑣𝑣𝑖𝑖 = 𝑀𝑀𝑘𝑘 𝐹𝐹𝑘𝑘 = − 2902 500 → 𝑒𝑒𝑣𝑣𝑖𝑖 = −5,80 𝑐𝑐𝑚𝑚 • Excentricidade mínima: 𝑒𝑒1𝑥𝑥,𝑚𝑚í𝑒𝑒 = 1,5 + (0,03 ∙ ℎ) = 1,5 + (0,03 ∙ 20) → 𝑒𝑒1𝑥𝑥,𝑚𝑚í𝑒𝑒 = 2,10 𝑐𝑐𝑚𝑚 • Excentricidade acidental: 𝑒𝑒𝑝𝑝 = 𝑙𝑙𝑝𝑝 400 = 380 400 → 𝑒𝑒𝑝𝑝 = 0,95 𝑐𝑐𝑚𝑚 Logo: 𝑒𝑒𝑥𝑥 = 𝑒𝑒𝑣𝑣𝑝𝑝 + 𝑒𝑒𝑝𝑝𝑥𝑥 ≥ 𝑒𝑒1𝑥𝑥,𝑚𝑚í𝑒𝑒 𝑒𝑒𝑥𝑥 = 9,28 + 0,95 ≥ 2,10 𝑒𝑒𝑥𝑥 = 10,23 ≥ 2,10 UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso FACET – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Câmpus Universitário de Sinop Curso de Engenharia Civil • Seção intermediária: 𝑒𝑒𝑥𝑥 = 𝑒𝑒1𝑥𝑥 + 𝑒𝑒2𝑥𝑥 + 𝑒𝑒𝑐𝑐𝑥𝑥 𝑒𝑒𝑣𝑣𝑥𝑥 ≥ � 0,6 ∙ 𝑒𝑒𝑣𝑣𝑝𝑝 + 0,4 ∙ 𝑒𝑒𝑣𝑣𝑖𝑖 0,4 ∙ 𝑒𝑒𝑣𝑣𝑝𝑝 𝑒𝑒𝑣𝑣𝑥𝑥 ≥ � 0,6 ∙ 9,28 + 0,4 ∙ (−5,80) 0,4 ∙ 9,28 𝑒𝑒𝑣𝑣𝑝𝑝 ≥ � 3,25 𝑐𝑐𝑚𝑚 3,71 𝑐𝑐𝑚𝑚 → 𝑒𝑒𝑣𝑣𝑥𝑥 = 3,71 𝑐𝑐𝑚𝑚 𝑒𝑒1𝑥𝑥 = 371 + 0,95 ≥ 2,10 → 𝑒𝑒1𝑥𝑥 = 4,66 ≥ 2,10 → 𝑒𝑒1𝑥𝑥 = 4,66 𝑐𝑐𝑚𝑚 • Esforço normal reduzido: 𝑣𝑣0 = 𝐹𝐹𝑝𝑝 𝐴𝐴𝑐𝑐 ∙ 𝑓𝑓𝑐𝑐𝑝𝑝 > 0,5 𝑣𝑣0 = 500 ∙ 1,4 20 ∙ 40 ∙ �2,51,4� > 0,5 𝑣𝑣0 = 0,489 < 0,5 • Redimensionando o pilar: • Coeficiente de rigidez dos pilares: 𝑟𝑟𝑝𝑝 = 6 ∙ 𝐼𝐼𝑝𝑝 𝑙𝑙𝑝𝑝 = 6 ∙ � 𝑏𝑏𝑝𝑝 ∙ ℎ𝑝𝑝 3 12 � 𝑙𝑙𝑝𝑝 = 6 ∙ �20 ∙ 30 3 12 � 380 → 𝑟𝑟𝑝𝑝 = 710,53 𝑐𝑐𝑚𝑚3 UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso FACET – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Câmpus Universitário de Sinop Curso de Engenharia Civil • Momentos iniciais no pilar – andar tipo: 𝑀𝑀𝑝𝑝 = 𝑀𝑀𝑝𝑝𝑒𝑒𝑣𝑣 ∙ 𝑟𝑟𝑝𝑝 𝑟𝑟𝑝𝑝 + 𝑟𝑟𝑝𝑝 + 𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 = 77,39 ∙ 710,53 (2 ∙ 710,53) + 1123,60 → 𝑀𝑀𝑝𝑝 = 21,61 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 • Momentos iniciais no pilar – topo: 𝑀𝑀𝑝𝑝 = 𝑀𝑀𝑝𝑝𝑒𝑒𝑣𝑣 ∙ 𝑟𝑟𝑝𝑝 𝑟𝑟𝑝𝑝 + 𝑟𝑟𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑝𝑝 = 77,39 ∙ 710,53 710,53 + 1123,60 → 𝑀𝑀𝑝𝑝 = 29,98 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 Para a direção X • Esforço normal reduzido: 𝑣𝑣0 = 𝐹𝐹𝑝𝑝 𝐴𝐴𝑐𝑐 ∙ 𝑓𝑓𝑐𝑐𝑝𝑝 > 0,5 → 𝑣𝑣0 = 500 ∙ 1,4 20 ∙ 30 ∙ �2,51,4� > 0,5 → 𝑣𝑣0 = 0,65 > 0,5 • Curvatura última: 𝑥𝑥𝑠𝑠 = 0,005 𝑣𝑣0 + 0,5) ∙ ℎ = 0,005 (0,65 + 0,5) ∙ 20 → 𝑥𝑥𝑠𝑠 = 0,000217 • Excentricidade de segunda ordem: 𝑒𝑒2 = 𝑙𝑙2 10 ∙ 𝑥𝑥𝑠𝑠 = 3802 10 ∙ 2,17 ∙ 10−4 → 𝑒𝑒2 = 3,13 𝑐𝑐𝑚𝑚 UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso FACET – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Câmpus Universitário de Sinop Curso de Engenharia Civil • Módulo de deformação longitudinal do concreto: 𝐸𝐸𝑐𝑐𝑠𝑠 = 0,85 ∙ 21500 ∙ � 𝑓𝑓𝑐𝑐𝑘𝑘 + 8 10 � 1 3 = 0,85 ∙ 21500 ∙ � 25 + 8 10 � 1 3 → 𝐸𝐸𝑐𝑐𝑠𝑠 = 2720,8 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑐𝑐𝑚𝑚2 • Momento de inércia: 𝐼𝐼𝑐𝑐 = 𝑏𝑏 ∙ ℎ3 12 = 30 ∙ 203 12 → 𝐼𝐼𝑐𝑐 = 20000 𝑐𝑐𝑚𝑚4 • Carga de Euler: 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 𝜋𝜋2 ∙ 𝐸𝐸𝑐𝑐𝑠𝑠 ∙ 𝐼𝐼𝑐𝑐 𝑙𝑙𝑒𝑒2 = 𝜋𝜋2 ∙ 2720,8 ∙ 20000 3802 → 𝑃𝑃𝑝𝑝 = 3719,28 𝑘𝑘𝑘𝑘 • Excentricidade de fluência: 𝑒𝑒𝑐𝑐 = 𝑒𝑒1 ∙ �𝑒𝑒 𝜑𝜑 ∙ 𝐹𝐹𝑘𝑘 𝑃𝑃𝑝𝑝 − 𝐹𝐹𝑘𝑘 − 1� = (𝑒𝑒𝑣𝑣𝑥𝑥 + 𝑒𝑒𝑝𝑝𝑥𝑥) ∙ �𝑒𝑒 𝜑𝜑 ∙ 𝐹𝐹𝑘𝑘 𝑃𝑃𝑝𝑝 − 𝐹𝐹𝑘𝑘 − 1� 𝑒𝑒𝑐𝑐 = (3,71 + 0,95) ∙ �𝑒𝑒 2,5∙5003719,28−500 − 1� → 𝑒𝑒𝑐𝑐 = 2,21 𝑐𝑐𝑚𝑚 𝑒𝑒𝑥𝑥 = 𝑒𝑒1𝑥𝑥 + 𝑒𝑒2𝑥𝑥 + 𝑒𝑒𝑐𝑐𝑥𝑥 → 𝑒𝑒𝑥𝑥 = 4,66 + 3,13 + 2,21 → 𝑒𝑒𝑥𝑥 = 10 𝑐𝑐𝑚𝑚 • Esforços para dimensionamento: 𝑀𝑀𝑝𝑝 = 𝐹𝐹𝑝𝑝 ∙ 𝑒𝑒𝑥𝑥 = 500 ∙ 1,4 ∙ 10 → 𝑀𝑀𝑝𝑝 = 7000 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚 𝑓𝑓𝑐𝑐𝑝𝑝 = 2,5 1,4 → 𝑓𝑓𝑐𝑐𝑝𝑝 = 1,79 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑐𝑐𝑚𝑚2 𝜎𝜎𝑐𝑐 = 𝛼𝛼𝑐𝑐 ∙ 𝑓𝑓𝑐𝑐𝑝𝑝 = 0,85 ∙ 1,79 → 𝜎𝜎𝑐𝑐 = 1,52 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑐𝑐𝑚𝑚2 𝑣𝑣 = 𝑘𝑘𝑝𝑝 𝑏𝑏 ∙ ℎ ∙ 𝜎𝜎𝑐𝑐 = 500 ∙ 1,79 30 ∙ 20 ∙ 1,52 → 𝑣𝑣 = 0,981 𝜇𝜇 = 𝑀𝑀𝑝𝑝 𝑏𝑏 ∙ ℎ2 ∙ 𝜎𝜎𝑐𝑐 = 7000 30 ∙ 202 ∙ 1,52 → 𝜇𝜇 = 0,38 • Parâmetro geométrico: 𝑑𝑑′ = 3,0 𝑐𝑐𝑚𝑚 𝛿𝛿 = 𝑑𝑑′ 𝑑𝑑 = 3 20 → 𝛿𝛿 = 0,15 UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso FACET – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Câmpus Universitário de Sinop Curso de Engenharia Civil Tabela A1.3 – Flexo-compressão normal – Aço CA-50 Por interpolação: 𝜔𝜔 = 1,14 • Área de aço: 𝑓𝑓𝑦𝑦𝑝𝑝 = 50 1,15 = 43,48 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑥𝑥 = 𝜔𝜔 ∙ 𝑏𝑏 ∙ ℎ ∙ 𝜎𝜎𝑐𝑐𝑝𝑝 𝑓𝑓𝑦𝑦𝑝𝑝 = 1,14 ∙ 30 ∙ 20 ∙ 1,52 43,48 → 𝑨𝑨𝒔𝒔𝒔𝒔 = 𝟐𝟐𝟐𝟐,𝟗𝟗𝟗𝟗 𝒄𝒄𝒎𝒎𝟐𝟐 Para a direção Y • Índice de esbeltez: 𝜆𝜆 = √12∙𝑙𝑙𝑒𝑒 ℎ = √12∙380 30 → 𝜆𝜆 = 43,88 < 90 → Método simplificado UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso FACET – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Câmpus Universitário de Sinop Curso de Engenharia Civil • Excentricidade inicial: 𝑒𝑒1𝑦𝑦 ≥ � 𝑒𝑒𝑝𝑝𝑦𝑦 𝑒𝑒1𝑦𝑦,𝑚𝑚í𝑒𝑒 𝑒𝑒𝑝𝑝𝑦𝑦 = 𝑙𝑙𝑝𝑝 400 = 380 400 → 𝑒𝑒𝑝𝑝𝑦𝑦 = 0,95 𝑐𝑐𝑚𝑚 𝑒𝑒1𝑦𝑦,𝑚𝑚í𝑒𝑒 = 1,5 + (0,03 ∙ ℎ) = 1,5 + (0,03 ∙ 30) → 𝑒𝑒1𝑦𝑦,𝑚𝑚í𝑒𝑒 = 2,4 𝑐𝑐𝑚𝑚 𝑒𝑒1𝑦𝑦 = 2,4 𝑐𝑐𝑚𝑚 • Excentricidade de segunda ordem: 𝑒𝑒2 = 𝑙𝑙2 10 ∙𝑥𝑥𝑠𝑠 = 3802 10 ∙ � 0,005 (0,65 + 0,5) ∙ 30� → 𝑒𝑒2 = 2,09 𝑐𝑐𝑚𝑚 • Excentricidade de fluência: 𝑒𝑒𝑐𝑐 = 0 𝑐𝑐𝑚𝑚, visto que 𝜆𝜆 < 50 • Excentricidade intermediária: 𝑒𝑒𝑦𝑦 = 𝑒𝑒1𝑦𝑦 + 𝑒𝑒2𝑦𝑦 + 𝑒𝑒𝑐𝑐𝑦𝑦 = 2,4 + 2,09 + 0 → 𝑒𝑒𝑦𝑦 = 4,49 𝑐𝑐𝑚𝑚 • Esforços para dimensionamento: 𝑀𝑀𝑝𝑝 = 𝐹𝐹𝑝𝑝 ∙ 𝑒𝑒𝑥𝑥 = 500 ∙ 1,4 ∙ 4,49 → 𝑀𝑀𝑝𝑝 = 3143 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑐𝑐𝑚𝑚 𝑣𝑣 = 0,98 𝜇𝜇 = 𝑀𝑀𝑝𝑝 𝑏𝑏 ∙ ℎ2 ∙ 𝜎𝜎𝑐𝑐 = 3143 20 ∙ 302 ∙ 1,52 → 𝜇𝜇 = 0,11 • Parâmetro geométrico: 𝑑𝑑′ = 3,0 𝑐𝑐𝑚𝑚 𝛿𝛿 = 𝑑𝑑′ 𝑑𝑑 = 3 30 → 𝛿𝛿 = 0,10 UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso FACET – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Câmpus Universitário de Sinop Curso de Engenharia Civil Tabela A1.3 – Flexo-compressão normal – Aço CA-50 Por interpolação: 𝜔𝜔 = 0,2642 • Área de aço: 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑦𝑦 = 𝜔𝜔 ∙ 𝑏𝑏 ∙ ℎ ∙ 𝜎𝜎𝑐𝑐𝑝𝑝 𝑓𝑓𝑦𝑦𝑝𝑝 = 0,2642 ∙ 20 ∙ 30 ∙ 1,52 43,48 → 𝑨𝑨𝒔𝒔𝒔𝒔 = 𝟐𝟐,𝟐𝟐𝟓𝟓 𝒄𝒄𝒎𝒎𝟐𝟐 UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso FACET – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas Câmpus Universitário de Sinop Curso de Engenharia Civil • Dimensionamento da armadura: Armadura adotada: 8 Ø 20mm = 25,13 cm² (situação de cálculo em X). 8 Ø 2 0 c / 5 - 3 8 0 6 0 6 0 3 8 0 1 0 2 0 3 3 0 20 1 3 Ø 5 c / 2 0 - 9 0 2 4 1 2 Ø 5 c / 1 0 - 9 0 5 . 3 3 7 14 3 Detalhe Armadura Longitudinal (P4) s/e (Medidas em cm) Detalhe Armadura Transversal (P4) s/e (Medidas em cm) DETALHAMENTO - ARMADURA P2.pdf Sheets and Views FORMATO_A1-1000
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