Prévia do material em texto
ESTRUTURAS DE FUNDAÇÕES E CONTENÇÕES AULAS 05 – 06 - 07 PLANEJAMENTO DA AULA • Sapata com carga centrada e momento • Sapata Associada • Radier Fonte de Consulta Material Professor Renato Grossi SAPATA COM CARGA CENTRADA E MOMENTO Estudo de caso 2 A seguinte estrutura de uma sacada precisa do projeto de fundação, a carga concentrada que chega até a sapata é de 1.300 kN e um momento de 300 kN.m. Estes carregamentos foram fornecidos pelo engenheiro calculista responsável por calcular toda a estrutura do prédio . Sabendo que a tensão admissível do solo é de 0,6 MPa e que as dimensões do pilar são de 60 cm x 20 cm. Dimensione a sapata geometricamente e estruturalmente. Resposta: Dimensionamento Geométrico A= 2,2 m2 (=área) a= 1,70 m b=1,30 m h = 40 cm a/6 = 0,283 (a base “B” representa o maior valor entre as duas dimensões, no caso “a”) Verificação de Sapata com Momento Até o momento trabalhamos com uma única carga concentrada na sapata, esta carga, era transmitida para o solo uniformemente. Porém, quando ocorre carga concentrada e momento atuando juntos no elemento de fundação torna-se necessário a verificação da excentricidade na sapata. Para esta verificação geralmente utiliza-se a hipótese da sapata rígida de Winkler, que tem como objetivo analisar se a excentricidade da sapata encontra-se dentro do núcleo central. Se caso, a excentricidade não cair dentro do núcleo central a sapata estará sujeita a esforços de tração, neste caso a fundação em sapata deve ser redimensionada até que a excentricidade fique dentro do núcleo central. e = M/P • Verificação de tensão da estrutura em relação à tensão admissível do solo σ1 = σmax = (P/A).(1+(6.e)/a) ou σ2 =(P/A).(1-(6.e)/a) Núcleo central Aconselha-se que a resultante das forças atuantes, R, passe dentro do núcleo central (terço médio, da base AB), e o mais próximo quanto possível do ponto médio “O” quando o muro se apoia sobre terreno muito compressível. ii. Força ΣR caindo fora do núcleo central da base, ou seja, e > B/6: o diagrama de tensões na base terá uma distribuição triangular, mas limitada à parte que gera compressão. O valor da tensão máxima será: 𝟏 Continuação do estudo de caso... • Verificação da excentricidade: e = M/F M= (F). (e) e = 300/1300 = 0,23 m Condição: e ≤ B/6 B – largura da base (maior dimensão = a) 0,23 m ≤ 0,283 m A excentricidade está dentro do núcleo central. Portanto, a sapata está totalmente comprimida. Ok. Aprovada!! F e VERIFICAÇÃO QUANTO AO RECALQUE EXCESSIVO CONDIÇÃO: σadm > σest (= σmáx) 0,6 MPa > σest (= σmáx) σmáx =(P/A).(1+(6.e)/a) P = carga do pilar = 1.300 kN A = área da base = 2,2 m² e = excentricidade = 0,23 m a = maior comprimento da base = 1,70 Aconselha-se que a resultante das forças atuantes, R, passe dentro do núcleo central (terço médio, da base AB), e o mais próximo quanto possível do ponto médio “O” quando o muro se apoia sobre terreno muito compressível. • Verificação de tensão σmáx =(P/A).(1+(6.e)/a) σmáx =(1.300/2,2).(1+(6.0,23)/1,7) σmáx = 1.070,58 kN/m2 Como a tensão máxima que o solo resiste é de 600 kN/m2 (= 0,6 MPa) e a tensão máxima que atuará no solo será de 1.070,58 kN/m2 “haverá ruptura do solo” Portanto, a sapata deverá ser redimensionada. Observação em relação à tensão de ruptura 𝒓𝒖𝒑 𝒂𝒅𝒎 ( 𝟔𝟎𝟎 𝒌𝑵 𝒎𝟐 ) 𝒓𝒖𝒑 𝒓𝒖𝒑 = 𝒌𝑵 𝒎𝟐 Fator de Correção (FC) 1.070,58/600 = 1,78 Nova área (A2) = área anterior x FC A2 = 2,2 x 1,78 A2 = 3,925 = 4,0 m² Novo Dimensionamento geométrico da sapata: Utilizando uma área estimada: A = 4 m² • Cálculo das dimensões em planta da sapata: A = a x b → a = 4/b substituindo na seguinte equação: a0 – b0 = a - b Tem-se: b² + 0,40b – 4 = 0 Resolvendo a equação de segundo grau, tem-se o valor de b = 1,85m e a = 2,25m • Cálculo da altura da sapata: h ≥ (a – ap)/3 → h ≥ (2,25 – 0,60)/3 → h = 0,55m Recomendações de projeto: h ≥ 20 cm. Ok!!! Continuação do estudo de caso... • Verificação da excentricidade: e = M/P e = 300/1300 = 0,23 m 0,23 m ≤ 0,375 m A excentricidade está dentro do núcleo central. Portanto, a sapata está totalmente comprimida. • Verificação da tensão atuante no solo. σmáx =(P/A).(1+(6.e)/a) P = carga do pilar = 1.300 kN A = área da base = 4 m² e = excentricidade = 0,23 m a = maior comprimento da base = 2,25 σmax = (1300/4).(1+(6.0,23)/2,25) = 524,33 kN/m² Com o novo dimensionamento da sapata, a máxima tensão que irá atuar na base da sapata será inferior a tensão admissível do solo (=600 kN/m²). Portanto, a sapata está aprovada. Dimensões da sapata: Dimensionamento Estrutural da sapata: Para o dimensionamento da armadura localizada na base da sapata será considerado uma viga engastada no eixo do pilar. CALCULAR NAS DUAS DIMENSÕES Dados: Fck = 20 MPa σS = 0,6 MPa = 600 kN/m2 Cobrimento 5cm (CAA 4) Dimensionamento Estrutural da sapata: Para o dimensionamento da armadura localizada na base da sapata será considerado uma viga engastada no eixo do pilar. Dados: Fck =20MPa σS = 0,6 MPa = 600 kN/m2 Cobrimento 5cm (CAA 4) • Cálculo do Esforço de momento: Carga distribuída por metro: q = 600 kN/m² . 1 m (largura da faixa considerada) = 600 kN/m Carga concentrada: P = 600 kN/m . 1,125 m = 675kN Momento: M = 675 . 0,56 = 378 kN.m/m • Cálculo do coeficiente k: 𝒅 𝐜 Sendo: Md = 1,4 . M Md = 1,4 . 378 = 529,20kN.m 𝐜𝐝 𝐜𝐤 𝐜 𝐜 = 1,4 𝐜𝐝 fc = 0,85 . fcd fc = 0,85 . 14,29 fc = 12,14MPa = 12.140kN/m² = 121,4 kgf/cm² Portanto, 𝒅 𝐜 d = h – 5 = 55 – 5 = 50 cm = 0,5 m = 0,174 (k ≤ klim=0,295) → seções sub armadas • Cálculo da área de aço mínima exigido por norma: Asmin = 0,15% . Ac (=bxh) Asmin = 0,15% . 100 . 55 = 8,25 cm²/m • Cálculo da área de aço: A 𝐜 . 𝐲𝐝 sabendo que fyd = A A 26,88 cm²/m Deve-se utilizar As = 26,88 cm²/m (As > Asmim) Quantidade de barras e espaçamentos: Área da barra de 16 mm A = 2,01 cm² Total de barras por metro: = área por metro/pela área de uma barra 26,88/2,01 14 barras por metro. Portanto, para o lado “a” tem-se: 14 x 2,25 = 31 cálculo do espaçamento entre os eixos das barras: = (lado- 2xcobrimento)/(número de barras -1) = (2,25 – 0,10)/(31 – 1) = 0,072m = 7,2 cm Lado “a” será 31 Ø 16 c/ 7,2 cm E para o lado “b” Lado b será 26 Ø 16 c/ 7 cm Ao longo da menor direção (perpendicular a ela) coloca-se a menor quantidade de armadura Ao longo da maior direção (perpendicular a ela) coloca-se a maior quantidade de armadura Lado a Lado b Dimensionamento Estrutural da sapata: Para o dimensionamento da armadura localizada na base da sapata será considerado uma viga engastada no eixo do pilar. Dados: Fck =20MPa σS = 0,6 MPa = 600 kN/m2 Cobrimento 5cm (CAA 4) • Cálculo do Esforço de momento: Carga distribuída por metro: q = 600 kN/m² . 1 m (largura da faixa considerada) = 600 kN/m Carga concentrada: P = 600 kN/m . 0,925 m = 555kN Momento: M = 555 . 0,46 = 255,3 kN.m/m 0,925m 0,46m • Cálculo do coeficiente k: 𝒅 𝐜 Sendo: Md = 1,4 . M Md = 1,4 . 255,3 = 357,42 kN.m 𝐜𝐝 𝐜𝐤 𝐜 𝐜 = 1,4 𝐜𝐝 fc = 0,85 . fcd fc = 0,85 . 14,29 fc = 12,14MPa = 12.140kN/m² = 121,4 kgf/cm² Portanto, = 0,118 (k ≤ klim = 0,295) → seções sub armadas • Cálculo da área de aço mínima exigido por norma: Asmin = 0,15% . Ac Asmin = 0,15% . 100 . 46 = 6,90 cm²/m • Cálculo da área de aço: A 𝐜 . 𝐲𝐝 sabendo que fyd = A A 14,42 cm²/m Deve-se utilizar As = 14,42 cm²/m (As > Asmim) Exercício 1 Proposto 2) Sapata de concreto armado com carga centrada. A seguinte sapata de concreto armado deverá servir de suporte para um pilar de (50 x 30)cm, suportar uma carga de 1700 kN para um solo que oferece uma tensão admissível de 0,8 MPa. Dados: fck = 15 MPa. Pede-se: Dimensionamento geométrico Dimensionamento estrutural Exercício 2 Proposto 3)Sapata de concreto armado com carga centrada e momento fletor. O seguinte sapata de concreto armado deverá servir desuporte para um pilar de (90 x 30) cm, suportar uma carga de 1500 kN e um momento de 900 kN.m para um solo que oferece uma tensão admissível de 1,2 MPa. Dados: fck = 20 MPa. Pede-se: Dimensionamento geométrico Dimensionamento estrutural Verificação da excentricidade e verificação da tensão atuante O engenheiro calculista deve sempre que possível optar pela sapata isolada por conta do baixo custo de execução. Porém, nem sempre é possível deixar de utilizar a sapata associada devido ao curto espaço entre pilares, causando assim, sobreposição entre sapatas. Ex: pilares de banheiros, escadas etc. A sapata associada é dimensionada para que a carga de dois pilares ou mais, seja distribuída para o solo de uma forma uniforme, mesmo que a carga dos pilares sejam diferentes, o objetivo será sempre distribuir a carga dos pilares de uma forma uniforme para o solo. Quando existem cargas iguais ou diferentes entre os pilares é obrigatório a utilização de uma viga de rigidez que une todos os pilares, esta viga tem como principal objetivo fazer com que a sapata trabalhe com tensão constante na sua base. Modelo de sapata associada Modelo de sapata associada Modelo de sapata associada DIMENSIONAMENTO DA SAPATA ASSOCIADA (LAJE + VIGA DE RIGIDEZ) Quando existem dois pilares com O MESMO VALOR DE CARGA pode-se dimensionar a sapata associada considerando os dois balanços iguais a b/5. Esta forma de dimensionamento é considerada mais econômico. DE ACORDO COM A NORMA NBR 6118: “a” menor valor e “b” maior valor Quando cada pilar possuir uma carga diferente o dimensionamento econômico não será possível, visto que, o centro de gravidade não estará no meio entre os dois pilares. Nesta situação, ficará a critério do engenheiro calculista o comprimento (a) a ser adotado. Geralmente o engenheiro calcula o momento na viga de rigidez e procura aproximar os momentos negativos dos momentos positivos. Lembrando que as dimensões da base da sapata não deve ultrapassar muito o valor da área calculada, levando em consideração a tensão do solo e as cargas dos pilares ( ). Estudo de caso: Para calcular a fundação de um edifício um engenheiro civil procurou fazer o máximo de sapatas isoladas porém, existem dois pilares que estão muito próximos e no dimensionamento das sapatas isoladas houve a sobreposição de uma em relação a outra. A única alternativa que o engenheiro possuía é utilizar uma sapata associada. Conforme ilustrado na planta de fundação. Lv = largura da viga de rigidez = largura do pilar + (5 cm + 5 cm) cobrimento DADOS: σs = 0,3 MPa; P1 = P2 = 1500 kN Pede-se: Dimensionamento geométrico; Dimensionamento estrutural. σs = Tensão do Solo P1 e P2 = carregamento dos pilares Como os carregamentos nos pilares são iguais, pode ser considerado o dimensionamento geométrico mais econômico D c2 c1 Dimensionamento geométrico mais econômico [P1=P2] DIMENSIONAMENTO GEOMÉTRICO • Cálculo do comprimento (a) da sapata associada: D² = (c1)² + (c2)² D = D = 3/5b 3/5b = b = 3,53 = 3,55 m ** σs = 0,3 MPa = 0,3 MN/m² = 300 kN/m² DIMENSIONAMENTO GEOMÉTRICO • Cálculo dos balanços (a/5): Balanço = b/5 Balanço = 3,55 /5 m Balanço = 0,70 m • Cálculo da área da sapata: → Á 𝒔 Área = 10 m² • Cálculo da largura da sapata (b): Área = a x b 10 m² = a x 3,55 a = 2,82 = 2,85 m • Cálculo da altura da sapata (apenas a laje): 𝒂 𝑳𝒗 𝟑 𝟐,𝟖𝟐 𝟎,𝟓𝟎 𝟑 Lv = 0,40 + 0,05 + 0,05 Lv = 0,50 m H = 0,77 m = 0,80 m Lv = largura da viga de rigidez = dimensão do pilar + 0,05 cm + 0,05 cm Dimensionamento geométrico mais econômico [P1=P2] Dimensões da sapata associada DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL Dados: fck = 20 MPa Cálculo dos esforços solicitantes: Q = (1500 + 1500)/3,55 = 845 kN/m [carga por metro de sapata] * Programa utilizado: FTool Diagrama De Cortante Diagrama De Momento Maior momento superior [281,2 kN.m] Maior cortante [908,4 kN] Maior momento inferior [207 kN.m] Dimensionamento Estrutural - Viga O cálculo de dimensionamento das sapatas, como de qualquer outro elemento estrutural submetido à flexão, é conduzido para obtenção de seções sub armadas (k ≤ klim). Onde, para concretos com classe até C50 klim = 0,295. E o “k” é calculado pela seguinte expressão: 𝒅 𝒄 Onde, f 𝒄𝒌 𝒄 na qual ɣc = 1,4 M = maior valor no gráfico de momento fletor Para o cálculo da área de aço a ser utilizado na base da viga, pode-se utilizar a seguinte equação: 𝒔 𝒄 𝒚𝒅 Onde: fyd = 4348 kgf/cm² A área de aço mínima exigida pela norma ABNT-NBR 6118 deve ser: Asmin = 0,15% . Ac Ac = área de concreto. (b x ht) da viga Cálculo da ARMADURA SUPERIOR: 1. Cálculo do coeficiente k: 𝒅 𝒄 𝒘 𝒅 f 𝒄𝒅 𝑭𝒄𝒌 𝜸𝒄 Sendo: Md = 1,4 . 281,2 = 393,68 kN.m fcd = fck/ɣc →ɣc = 1,4 fcd = 20/1,4 = 14,28 MPa fcd = 14.280 kN/m² b = Lv largura do pilar + (5 cm + 5 cm) [5 cm cobrimento de cada lado] d = h + 0,20 – cobrimento cobrimento = 5 cm Cálculo da ARMADURA SUPERIOR: 1. Cálculo do coeficiente k: fc = 0,85 . fcd fc = 0,85 . 14,28 = 12,14 MPa = 12.140 kN/m² = 121,4 kgf/cm² Portanto, 𝒅 𝒄 𝒘 𝒌𝑵 𝒎 k = 0,072 < 0,295 [Klim] Cálculo da ARMADURA SUPERIOR: 2. Cálculo da área de aço superior: 𝒄 𝒘 𝒚𝒅 As = 10,12 cm² Cálculo da ARMADURA SUPERIOR: 2. Cálculo da área de aço superior: Cálculo da área de aço mínima exigido por norma: Asmin = 0,15% . Ac Ac = bw.d Asmin = 0,15% . (50 . 100) Asmin = 7,5 cm²/m de viga Logo, deve-se utilizar : As = 10,12 cm² Cálculo da ARMADURA INFERIOR: 1. Cálculo do coeficiente k: 𝑴𝒅 𝒇𝒄.𝒃𝒘.𝒅² ; 𝒅 ; ; 𝒄𝒅 𝑭𝒄𝒌 𝜸𝒄 Sendo: Md = 1,4 . 207 = 289,80 kN.m Fcd = 14280 kN/m² Fc = 12,14 MPa = 12.140 kN/m² = 123,79 kgf/cm² Portanto 𝒌𝑵 𝒎 k = 0,053 < 0,295 [Klim] Cálculo da ARMADURA INFERIOR: 2. Cálculo da área de aço inferior: 𝒄 𝒘 𝒚𝒅 As = 7,37 cm² Cálculo da ARMADURA INFERIOR: 2. Cálculo da área de aço inferior: Cálculo da área de aço mínima exigido por norma: Asmin = 0,15% . Ac Ac = bw.d Asmin = 0,15% . (50 .100) Asmin = 7,50 cm² de viga Logo, deve-se utilizar : As = 7,50 cm² CÁLCULO DA ARMADURA DE CISALHAMENTO - ESTRIBO Deseja-se encontrar a Área de Aço do estribo (Asw) . ρw = 100 (τwd – τc0) bw (dado) τwd = 1,4.Vbw. d τc0 = 0,009. 𝟐/𝟑 τwd2 = 0,27 . αv2 .fcd αv2 = 1 – Cálculo da armadura de cisalhamento ou transversal (estribo) 1. Tensão de cisalhamento atuante: τwd = (1,4.V)/(bw . d) 2. Tensão máxima de cisalhamento: τwd2 = 0,27 . αv2 .fcd Onde, αv2 = 1 – (fck/250) Se, τwd < τwd2 ok. Concreto verificado. Não haverá rompimento. 3. Área de armadura transversal: Asw = ρw . 𝒘 ρw = 100(τwd – τc0)/39,15 kN/cm² Onde, τc0 = 0,009. 𝟐/𝟑 V = força cortante máxima Cálculo da armadura de cisalhamento 1. Tensão de cisalhamento atuante: τwd = (1,4.V)/(bw . d) τwd = (1,4 . 908,4 kN)/(0,50 m . 0,95 m) = 2677,4 kN/m² = 0,26774 kN/cm² 2. Tensão máxima de cisalhamento: τwd2 = 0,27 . αv2 .fcd αv2 = 1 – (fck/250) → αv2 = 1 – (20/250) = 0,92 τwd2 = 0,27 . αv2 .fcd → τwd2 = 0,27 . 0,92 . 14280 kN/m²= 3547,15 kN/m² = 0,354715 kN/cm² Como τwd < τwd2 ok. não haverá rompimento. Cálculo da armadura de cisalhamento 3. Área de armadura transversal: Asw = ρw . 𝒘 ρw = 100(τwd – τc0)/39,15 Onde, τc0 = 0,009. 𝟐/𝟑 τc0 = 0,009. 𝟐/𝟑 = 0,066 kN/cm² ρw = 100(0,26774 kN/cm² – 0,066 kN/cm²)/39,15 kN/cm² = 0,52 Asw = 0,52 . 50 = 26 cm² DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL DE SAPATAS DE FUNDAÇÃO Deseja-se encontrar a Área de Aço ( As) 𝒄 𝒘 𝒚𝒅 Fc d Fyd k Fcd calculado h-cob 𝒘 M Fc d carga pontual e carga distribuída Dimensionamento Estrutural da sapata: Para o dimensionamento da armadura localizada na base da sapata será considerado uma viga engastada no eixo da viga de rigidez. FAZER O CÁLCULO NA DIREÇÃO DA MAIOR DIMENSÃO DA SAPATA Dados: Fck = 20 MPa σS = 0,3 MPa = 300 kN/m2 Cobrimento=5 cm Cálculo do Esforço de momento: Carga distribuída: q = 300 . 1 (largura da faixa considerada) = 300 kN/m Carga concentrada: P = 300 kN/m . 1,425 m = 427,50 kN Momento: M = 427,50 kN . 0,7125 m = 304,60 kN.m/m 𝒂 𝟐 = 𝟐, 𝟖𝟓 𝟐 𝒂 𝟒 = 𝟐, 𝟖𝟓 𝟒 Cálculo do coeficiente k: K = Md / (fc. 𝒘.d²) Sendo: Md = 1,4 . 304,6 kN.m = 426,44 kN.m fcd = fck/ɣc → ɣc = 1,4 (fator de segurança) fcd = 20 MPa/1,4 = 14,28 MPa fc = 0,85 . fcd → fc = 0,85 . 14,28 = 12,14 MPa = 12140 kN/m² = 121,4 kgf/cm² Portanto, K = 426,44 / (12140 . 1 . 0,75²) = 0,062 d = h – cobrimento (d=80-5) À cada 1m Cálculo da área de aço: As = [(fc . 𝒘.d)/fyd].[1- √(1-2k)] As =[ (121,4 . 100 . 75)/4348] .[1- √(1-2 . 0,062)] As = 13,7 cm²/m Cálculo da área de aço mínima exigido por norma: Asmin = 0,15% . Ac Asmin = 0,15% . (100 . 80) = 12 cm²/m Deve-se utilizar As = 13,7 cm²/m Detalhamento da Armadura: 10,12 cm² 7,50 cm² 26 cm² [tabela Estribos] 12 cm² 13,7 cm² Exercício Proposto 1: Projetar uma sapata associada (dimensionamento da geometria e dimensionamento estrutural). Dados: fck = 15 MPa, P1 e P2 = 500 kN, σs = 0,3 MPa, cobrimento = 5 cm. DADOS COMPLEMENTARES: fyd = 4348 kgf/cm² V = 300 kN M = -80 kN.m (superior) M = 64 kN.m (inferior) Exercício Proposto 2: Projetar uma sapata associada (dimensionamento da geometria e dimensionamento estrutural). Dados: fck = 15 MPa, P1 e P2 = 500 kN, σs = 0,3 MPa, cobrimento = 5 cm. DADOS COMPLEMENTARES: Fyd = 4348 kgf/cm² V = 300 kN M = -80 kN.m (superior) M = 64 kN.m (inferior) O radier é um tipo de estrutura de fundação superficial (rasa), executada em concreto armado ou protendido, que recebe todas as cargas através de pilares ou alvenarias da edificação, distribuindo-as de forma uniforme ao solo. UTILIZAÇÕES DO RADIER: A fundação do tipo radier é empregada quando: • O solo possui “baixa capacidade de carga”; • Deseja-se uniformizar os recalques; • As áreas das sapatas se aproximam umas das outras A escolha da disposição estrutural e das dimensões dos elementos é, provavelmente, a decisão mais importante do projeto, a não ser quando a experiência prévia ou fatores determinantes ditarem a forma exata do projeto. Várias possibilidades devem ser estudadas, apesar do projetista poder limitar o número de soluções, considerando as diversas restrições. DIMENSIONAMENTO DO RADIER DICAS: • Não é recomendável utilizar fundações rasas, inclusive radier, quando encontrar no relatório de sondagem: Aterro não compactado, argila mole, areia fofa e presença de água. • Espessuras Comuns : 10, 12, 15 ou 20 cm (dependendo das cargas que serão descarregadas no radier). • O cálculo de um radier é igual ao cálculo de uma laje maciça. • Distância mínima da estrutura até o radier: 60 cm • Distância máxima da estrutura até o radier: 120 cm • Espessura mínima de um radier: 10 cm Estimativa de espessura a se utilizar no radier: h = L ( 2,5 – 0,1n) ; sendo n= número de engastes da maior laje Exemplo: Calcular a espessura da L3 h = L ( 2,5 – 0,1n) ; a = 4,20 m L = 4, 20 m 0,7b = 0,7. 6,30 = 4,41 m h = 4,20.( 2,5 – 0,1. 2) = 9, 7 = 10 cm Experiência prática: b/50 = 12 cm (aproximadamente) L EXEMPLO: Dimensionar e detalhar a estrutura do radier indicado a seguir utilizando os seguintes dados: Valores das tensões retirados da NBR 6118/2014 Cobertura : Sobrecarga = 0,5 kN/m² Telhado = 0,8 kN/m² Revestimento = 0,5 kN/m² (valor varia entre 0,5 e 1,0 kN/m²) Pavimento 1 : Sobrecarga = 2,0 kN/m² (NBR - cargas residenciais) Revestimento = 0,7 kN/m² RESOLUÇÃO: 1– Carregamento Cobertura espessura da laje de cobertura (m) - dado dimensões (m) γconc (kN/m³) ≈ 22 tfPeso próprio 11,74 . 7,44 . 0,10 . 25 = 218,36 kN Telhado 11,74 . 7,44 . 0,80 = 69,88 kN Revestimento 11,74 . 7,44 . 0,50 = 43,67 kN Sobrecarga 11,74 . 7,44 . 0,50 = 43,67 kN Total = 375,58 kN Dados da NBR Pavimento 1 = radier espessura do radier (m) Peso próprio 13,34. 9,04 . 0,12 . 25 = 361,78 kN Revestimento 13,34 . 9,04 . 0,70 = 84,42 kN Sobrecarga 13,34 . 9,04 . 2,00 = 241,19 kN Total = 687,39 kN 325,61 kN pé direito comprimento = 18,90 . 3 espessura do tijolo Peso alvenaria = 56,70 . 2,80 . 0,14 . 13,0 = 288,94 kN peso específico do tijolo furado Pressão (tensão) total carga da cobertura carga do pvto 1 carga da alvenaria área do radier Objetivo: comparar este valor com a tensão admissível do solo 2– Momentos Fletores (objetivo: dimensionar estruturalmente o radier) Para dimensionamento das armações, utilizar: desconsidera o peso próprio do pavimento 1 = radier 1,26 3,45 1,673,26 1 5 ,0 8 9 ,8 6 9 ,2 4 1 2 ,9 3 11,67 6,84 11,67 10,78 6,47 10,78 4 ,2 9 5 ,6 05 ,5 5 6 ,8 5 Mb MbMb Ma Ma Ma Ma xb xb xb xb xb xb xa xa xa Mb b = maior dimensão a = menor dimensão Usar planilha Professor Renato Grossi Compensação de momentos negativos (X) entre L1 e L2 Xb1 = Momento negativo L1 = 6,47 kNm Xb2 = Momento negativo L2 = 10,78 kNm Xfinal na direção ‘b’ será o maior valor entre a média e 80% do maior momento negativo 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 , , 𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍 = 8,63 kNm Xb2 Xb1 Xfinal Compensação de momentos positivos (M) entre L1 e L2 Mb1 = Momento positivo L1 = 1,26 kN.m Mb2 = Momento positivo L2 = 3,45 kN.m ΔM = 0,3 * (Xmáx - Xfinal) ΔM = 0,3 * (10,78 kNm - 8,63 kN.m) ΔΜ = 0,65 kN.m Μfinal = M + ΔΜ = 3,45 + 0,65 = 4,10 kN.m Momento da laje dominante: momento negativo maior Essa compensação somente será realizada para as lajes, cujos momentos negativos forem maiores que os momentos equilibrados. 1,26 4,10 1,673,96 1 2 ,4 7 1 2 ,4 7 1 1 ,0 9 1 1 ,0 9 9,34 9,34 11,23 11,23 8,63 8,63 4 ,2 9 6 ,1 55 ,5 5 7 ,6 3 Dimensionar toda a estrutura com o maior momento negativo Momentos positivos Momentos negativos Usar planilha CONSIDERAÇÕES PARA OS MOMENTOS FLETORES Momento atuante na direção vertical Momento atuante na direção horizontal CONSIDERAÇÕES PARA OS MOMENTOS FLETORES 3 – Armação Dados: Concreto estrutural fck = 25 MPa = 2,5 kN/cm² Aço CA 50 1) Direção Horizontal 12 – 3,0(=d’) = 9,0 cm m m kN.m m cm kN/cm² cm d’ para radier, normalmente, é 3,0 ou 3,5 cm 3 – Armação 2) Direção Vertical 𝐬 𝟏 𝟏,𝟓𝟏𝟖 .𝟏𝟎𝟎 .𝟗,𝟎 𝟒𝟑,𝟑𝟖 \m \m As = 4,33 cm² EXERCÍCIO: DIMENSIONAR O RADIER A SEGUIR