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SUPRAESTRUTURA Sistema estrutural Um edifício deve ser projetado para suportar cargas verticais e horizontais. As cargas verticais são provenientes dos pesos próprios dos elementos que compõem a edificação, estruturais ou não, também chamadas de cargas permanentes, e de ações variáveis, como, por exemplo, as produzidas por aglomerado de pessoas, por carregamentos móveis ( veículos ), etc. As cargas horizontais podem ser também de natureza permanente, como é o caso da ação do vento. Critérios para a definição da estrutura • Definição das cargas que constituem a edificação; • Definição das cargas que serão descarregadas na respectiva estrutura; • Definição do tipo de estrutura que deverá ser empregada na execução da edificação (resistência, rapidez, economia, etc). Peso próprio, carga de uso, carga acidental, vento, erosão, corrosão, estética, composição, etc. • Definição do tipo de fundação que deverá receber a carga da estrutura. Materiais utilizados nas estruturas Estrutura metálica (aço e alumínio) Estrutura de madeira Estrutura de concreto pré-fabricado Estrutura autoportante Estrutura de concreto armado (moldado na obra) Steel Frame Wood Frame Container Estrutura de bambu Terra crua Etapas da execução do sistema estrutural 1. A fundação é preparada com esperas apropriadas para receber o tipo de estrutura especificada no projeto; 2. Após posicionadas as esperas é feita a fixação dos pilares e ao mesmo tempo das vigas; 3. Após os pilares e vigas executados corretamente são feitos os serviços de fechamentos verticais (paredes e aberturas) e horizontais (lajes). Estrutura metálica Sobre a fundação são fixadas, durante a concretagem da infraestrutura, os chumbadores de aço previamente confeccionados em harmonia com o restante da estrutura. Estrutura metálica 02. Após a fixação destas esperas são posicionados os pilares e fixados por meio de porcas. Estrutura metálica 03. Simultaneamente a fixação da estrutura vertical são fixadas as vigas empregando o mesmo sistema de parafusos e porcas, rebites, solda. Estrutura metálica 04. Após a conclusão da estrutura são executados os serviços de fechamento horizontais (lajes) e verticais (paredes e aberturas). Perfis metálicos variados - CONTRAVENTAMENTO Estrutura de madeira • Processo diferenciando pela fixação dos elementos entre si; • É usual fazer a união das peças empregando peças metálicas e parafusos; • Uma alternativa utilizada por artesão da carpintaria: encaixes; • Sistema mais simplificado: pregos. Estrutura de madeira 1. Fixação dos chumbadores na concretagem da infraestrutura. Estrutura de madeira 2. Fixação dos elementos verticais e horizontais – pilares e vigas – pórticos Estrutura de madeira 03.Ligação das peças por meio de encaixes e parafusos. Estrutura de madeira Elementos metálicos de união Estrutura de madeira 04. Fechamentos horizontais (lajes) e verticais (paredes) convencionais. Estrutura de concreto pré-fabricado 1. Sobre a fundação são confeccionados os blocos de fundação do tipo cálice onde deverão ser inseridos os pilares. Estrutura de concreto pré-fabricado 02. Montagem das estruturas verticais e horizontais formando os pórticos que são elementos que estruturam. Estrutura de concreto pré-fabricado 03. A fixação entre os elementos horizontais e verticais é por meio de consolos de apoio que possuem pinos de encaixe que impedem o deslocamento. Os consolos são dimensionados para suportar os esforços exigidos pela estrutura. Estrutura de concreto pré-fabricado 04.Fixação dos fechamentos horizontais. Estrutura autoportante Estrutura com função dupla, de vedação e principalmente se autossustentar e dar sustentação a toda a edificação sem a necessidade de pilares de concreto (vigas e lajes sim). Podem ser de: • Tijolos; • Pedra; • Concreto. Sistema estrutural em que basicamente as cargas (laje, cobertura, revestimentos, etc.) são descarregadas diretamente sobre as paredes e posteriormente para as fundações. Estrutura autoportante Estrutura autoportante Estrutura autoportante Estrutura autoportante Estrutura autoportante As paredes são os elementos estruturais Estruturas de concreto armado A estrutura de concreto armado é feita inicialmente através do cálculo estrutural que definirá todos os aspectos relacionados a respectiva estrutura; NBR 6118 – Projeto de Estruturas de Concreto - Procedimento Ao efetuar o cálculo da estrutura (lajes, vigas e pilares) consequentemente definirá as dimensões de cada um dos elementos que compõem a estrutura bem como as armaduras longitudinais e transversais; Estruturas de concreto armado PLANTA DE FORMAS É a representação gráfica (desenho) do conjunto de formas que deverão compor a estrutura com as respectivas dimensões. Estruturas de concreto armado Simultaneamente a execução das formas são confeccionadas as armaduras que deverão ser colocadas nas respectivas formas. A confecção deve obedecer ao respectivo projeto, denominado de PROJETO ESTRUTURAL. Ele indica os diâmetros das barras a serem utilizadas nas armaduras, comprimentos e dobras. Estruturas de concreto armado CONCRETAGEM Fase final de um processo de elaboração de elementos de infraestrutura e superestrutura, e em geral a mais importante. Nessa etapa, de lançamento, adensamento e cura do concreto é extremamente importante a presença do engenheiro na obra ou de um TÉCNICO. Estruturas de concreto armado Supraestrutura Elementos mais comuns: Laje; Pilar; Viga. Lajes • São placas que, além das cargas permanentes, recebem as ações de uso (sobrecargas) e as transmitem para os apoios; travam os pilares e distribuem as ações horizontais entre os elementos de contraventamento; • Tipos: Maciças lisas, pré-moldadas, nervuradas, cogumelo e steel deck. Laje pré-moldada • Baixo Custo; • Geralmente usada como forro ou pisos residenciais; • Suportam baixa sobrecarga e vãos; • Uso em pisos requer armadura adicional. Lajes Maciças Lisas • Confeccionadas em concreto armado ou protendido; • Grande uso na construção de edifcios; • Suportam valores maiores de sobrecarga e vãos; • Cuidados nas armaduras negatvas. Laje Nervurada • É consttuuda por sistemas de vigas que se cruzam solidarizadas pela mesa; • A região tracionada é formada por nervuras dentre as quais pode ser colocado material inerte (geralmente EPS); • Ideal para grandes vãos (mais viável economicamente neste caso). Laje cogumelo • São lajes apoiadas diretamente sobre os pilares, não havendo vigas de apoio; • Possuem armadura radial ao pilar; • Em geral necessita-se de capitel sobre os pilares. Steel deck • É uma laje composta por uma telha de aço galvanizado e uma camada de concreto; • O aço é utlizado no formato de uma telha trapezoidal que serve como fôrma para concreto durante a concretagem e como armadura positva para as cargas de serviço; • É usada quando a superestrutura é composta por perfs metálicos; Vigas São elementos lineares, que são tratados como “barras”, que têm seção transversal com dimensões denominadas “largura” e “altura” e se caracterizam, principalmente, pelo comportamento à flexão. Em relação ao seu comportamento estrutural, as vigas podem ser isostáticas e hiperestáticas (vigas contínuas). Os tipos de seção transversal mais frequentemente adotados são retangulares, em T, em I, em L e em U. Pilar São elementos de barra que se caracterizam pelo fato de serem verticais e trabalharem predominantemente à compressão. Em geral são retos e de seção transversal constante, devem ter garantida a própria estabilidade por engastamento, nas fundações. As cargas verticais são transmitidas às vigas pelas lajes e, estas as transmitem aos pilares que, por sua vez, as transmitem às fundações. Formas Estrutura provisória que serve para moldar o concreto fresco, resistindoa todas as ações provenientes das cargas variáveis resultantes das pressões do lançamento do concreto fresco, até que o concreto se torne autoportante (NBR 15696). NBR 15696 - FORMAS E ESCORAMENTOS PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO - PROJETO, DIMENSIONAMENTO E PROCEDIMENTOS EXECUTIVOS. Formas As formas são caixas de madeira executadas em obras de construção civil, que servem para dar formato às estruturas de concreto garantindo o seu perfeito alinhamento e mantendo a geometria dos vários elementos de estrutura da obra, sejam estes os pilares, lajes, vigas, etc. Formas • Funções: Conter o concreto fresco e sustentá-lo até que atinja resistência mecânica necessária; Proporcionar ao concreto rugosidade superficial requerida (lisa ou texturada). Formas • Propriedades: Resistência mecânica à ruptura; Resistência a deformações; Estanqueidade; Geometria especificada; Permitir desforma sem danos; Facilidade para o correto lançamento do concreto; Permitir segurança no manuseio; Economia; Rugosidade superficial adequada; Estabilidade dimensional; Permitir o correto posicionamento da armadura; Baixa aderência ao concreto; Não influenciar negativamente nas características do concreto (absorção de água). Formas Cargas atuantes: • Peso próprio; • Altura e velocidade de lançamento; • Vibração; • Temperatura; • Cargas menores, como movimentação de operários, armadura e outras. Formas Tipos de formas: • Removíveis – Podem ser retiradas após a cura do concreto, podendo ou não ser reaproveitado; • Perdidas: ficam embutidas nos elementos estruturais não podendo ser retiradas. Utilizadas em lajes nervuradas como forma perdida. Utiliza- se material de menor peso específico possível. • Contrabarranco – Quando o solo é consistente, estável e livre de água é utilizado como forma para blocos de fundação e vigas baldrame. Formas As formas são classificadas de acordo com o material que são feitas e pela maneira com são utilizadas, levando em conta o tipo de obra. Formas Outra opção para o PILAR moldado no local é utilizar a alvenaria como uma das faces da forma. Para isso, a alvenaria é levantada antes da estrutura. Formas São elementos pertencentes a estrutura, na fase de sua execução destinado a dar formato ao concreto, após a sua cura, quando ele está ainda na sua condição de plasticidade. São muitos os materiais destinados a execução de formas para concreto e dos mais comuns podemos destacar: Madeira; Metal; Mista Formas É necessário um estudo aplicado sobre o manuseio da madeira para formas. O dimensionamento tanto de formas como escoramento provisórios, considerando os planos de montagem e desmontagem e o reaproveitamento na mesma obra gera a economia do material. Formas de madeira Material mais comum e de larga utilização por ser de fácil aquisição e trabalhabilidade. Nesse grupo de material podemos destacar: As madeiras brutas, onde são destinadas a concretagem de peças de fundação e elementos que não requerem acabamentos perfeitos. Os compensados resinados, material destinado a concretagem de elementos estruturais que não requerem muito acabamento. Podendo ser reutilizada até cinco vezes dependendo de alguns cuidados. Os compensados plastificados, largamente utilizado para a concretagem de elementos que requerem acabamentos, especialmente para aqueles concretos que chamamos concreto aparente. Dependendo da qualidade, do uso e do armazenamento, as peças podem ser reutilizadas até 50 vezes. Formas de madeira • Componentes (madeira): Tábuas/Compensados • Compensado Chapas resinadas, que tem menor custo de aquisição, ou plastificadas, que permite maior reaproveitamento. Formas de madeira • Tábuas Para execução de construções de médio e pequeno porte, utilizamos a tábua de pinho, própria para esse serviço além de ter um custo inferior ao de outros tipos de madeiras. • Recusar tábuas com muitos nós. Tem baixa durabilidade e baixo rendimento. Formas de madeira Pontaletes Utilizados tanto para escoramento como vigamento da forma. Sarrafos Utilizados para emendar e reforçar as tábuas. Pode ser utilizado também no travamento ou com mãos-francesas. H H/ 3 H/ 3 H/ 3 Detalhe das cunhas pontalete cunhas calço Formas de madeira SOLIDARIZAÇÃO E REFORÇO DE CHAPAS DE COMPENSADO: O reforço deve ser feito quando for usar painéis de chapas de compensados para moldar paredes, vigas altas, pilares de grandes dimensões e bases para assoalhados (lajes). Para isso pode-se utilizar reforços de madeira (ripamento justaposto), peças metálicas ou ainda sistemas mistos de peças de madeira e metálicas. Ripas de 1”x2” A A Corte AA Chapa compensada 1,10x2,20 m Formas de madeira Os complementos e acessórios são utilizados para reforçar e sustentar (solidarizar) os painéis de tábuas e de chapas compensadas e podem ser peças únicas de madeira ou metálicas ou, ainda, conjuntos de peças de madeira e metal, como por exemplo: guias, talas de emenda, cunhas, placas de apoio, chapuzes, gravatas, escoras (mão-francesa), espaçadores, estais, tirantes etc. Espaçador com cone Espaçador bloco vazado Tirante arame retorcido Tirante vergalhão encunhado Tirante com chapa e ponta rosqueável Tirante rosqueado nas duas pontas Formas metálicas Material cada vez mais utilizados, principalmente em construções onde a predominância de elementos com dimensões pouco variadas. Na indústria de pré-moldados é o tipo de forma mais utilizado, com reutilização praticamente ilimitada, bem como sua relação custo x benefício bastante interessante. Formas metálicas • São chapas metálicas de diversas espessuras dependendo das dimensões dos elementos a concretar e dos esforços que deverão resistir. • Os painéis metálicos são indicados para a fabricação de elementos de concreto pré-moldados, com as formas permanecendo fixas durante as fases de armação, lançamento, adensamento e cura. • Em geral possuem vibradores acoplados nas próprias formas. • Nas obras os elementos metálicos mais usados são as escoras e travamentos. Embora exijam maiores investimentos, as vantagens do uso de formas metálicas dizem respeito a sua durabilidade. Formas mistas Formas em que a madeira é estruturada em conjunto com elementos metálicos, proporcionando facilidades de manuseio e estabilidade estrutural, e em elementos especiais. Utilizado em obras onde a variação dimensional do elementos estruturais é pequena. Outros materiais podem ser utilizados, como; Laminado; Papelão; Isopor; Poliestireno. Projeto de formas O projeto de formas define sua montagem e locais que serão concretados. Apresenta a quantidade de materiais, a geometria, a produtividade e o reaproveitamento. Formas de pilares Conferir todo o conjunto e partes e liberar para concretagem, verificando principalmente: prumo, nível, imobilidade, travejamento, estanqueidade, armaduras, espaçadores, esquadro e limpeza do fundo. Painel lateral do pilar Vista de cima Vista de frente Gravatas 50 a 80 cm a b Fôrma do Pilar 1(axb) . . .. . . ..Painel de compensado ou tábuas Formas de pilares Na parte inferior dos pilares, as distância entre as gravatas devem ser no máximo de 30 a 40 cm. Lembrar de deixar na base dos pilares uma janela para a limpeza e lavagem do fundo, bem como deixar janelas intermediárias, a cada 2,0m, para concretagem em etapas nos pilares altos. Esta janela tem função de facilitar a vibração evitando a desagregação do concreto, responsável pela formação de vazios nas peças concretadas "bicheiras“. Nos casos de contraventamentos longos prever travessas com sarrafos para evitar flambagem. Formas pilares Formas vigas As formas das vigas podem ser lançadas após a concretagem dos pilares ou no conjunto de formas pilares, vigas e lajes para serem concretadas ao mesmo tempo.O usual é lançar as formas de vigas a partir das cabeças dos pilares com apoios intermediários em garfos ou escoras. .. . .. . .. . . . Fôrma p/ viga intermediária Pontalete 3”x3” Escora 1”x3” Travessa 1”x2”, 1”x3” Painel lateral 1”x9”, 1”x12” Painel de fundo 1”x9”, 1”x12” Gravata 1”x2”, 1”x3” . . . . Tala 1”x3” Painel da laje .. . .. . .. . . . Fôrma p/ viga periférica . . . . .. . Chapuz 1”x4” Escora 1”x3” Nível da laje Formas de vigas As formas das vigas são constituídas por painéis de fundo e painéis das faces firmemente travadas por gravata, mãos francesas e sarrafos de pressão. O ideal é certificar se as formas tem as amarrações, escoramentos e contraventamentos suficientes para não sofrerem deslocamentos ou deformações durante o lançamento do concreto. Formas de vigas Formas de lajes Os procedimentos para lançamento das formas das lajes dependem do tipo de laje que vai ser executada e geralmente fazem parte do conjunto de atividades da execução das formas de vigas e pilares. A exceção de lajes pré-fabricadas que são lançadas após a concretagem das vigas é usual, nos demais casos (pré- moldadas e moldadas in loco), providenciar a execução dos moldes em conjunto com as vigas, para serem solidarizadas na concretagem. 0,80 < 1,00 m Pontaletes ou pés-direitos Guia c/ tábua 1”x6”, 1”x9” talas Guia 3”x4” Travessões 2”x3”, 3”x3”, 3’x4” Painel da laje tábuas de 1”x12” Formas para lajes Escoramento de formas Os painéis de fundo de vigas e de lajes devem ser perfeitamente escorados a fim de que seus pés- direitos sejam garantidos e não venham a sofrer desníveis e provocar deformações nos elementos de concreto. Os escoramentos podem ser de madeira ou metálicos. A distância entre as escoras é disposta em função da altura da viga. Escoramento de madeira Os pontaletes ou varas (ESCORAS) devem ser inteiros, sendo possível fazer emendas segundo os critérios estabelecidos na NBR: • Cada pontalete poderá ter somente uma emenda; • A emenda somente poderá ser feita no terço superior ou inferior do pontalete; •Número de pontaletes com emenda deverão ser inferior a 1/3 do total de pontaletes distribuídos. •As escoras deverão ficar apoiadas sobre calços de madeira assentados sobre terra apiloada ou sobre contrapiso de concreto, ficando uma pequena folga entre a escora e o calço para a introdução de cunhas de madeira. H H/ 3 H/ 3 H/ 3 Detalhe das cunhas pontalete cunhas calço Escoramento metálico As escoras metálicas são pontaletes tubulares extensíveis com ajustes a cada 10 cm, com chapas soldadas na base para servir como calço. Podem ter no topo também uma chapa soldada ou uma chapa em U para servir de apoio as peças de madeira (travessão ou guia). Forcado p/ caibros ex te ns ív el H Altura (H) variando de 1,80m a 3,30 m Prazos para a desforma Formas Formas Formas Slide 1 Sistema estrutural Critérios para a definição da estrutura Materiais utilizados nas estruturas Estrutura metálica (aço e alumínio) Estrutura de madeira Estrutura de concreto pré-fabricado Estrutura autoportante Estrutura de concreto armado (moldado na obra) Steel Frame Wood Frame Container Estrutura de bambu Terra crua Etapas da execução do sistema estrutural Estrutura metálica Estrutura metálica Estrutura metálica Estrutura metálica Estrutura de madeira Estrutura de madeira Estrutura de madeira Estrutura de madeira Estrutura de madeira Estrutura de madeira Estrutura de concreto pré-fabricado Estrutura de concreto pré-fabricado Estrutura de concreto pré-fabricado Estrutura de concreto pré-fabricado Estrutura autoportante Estrutura autoportante Estrutura autoportante Estrutura autoportante Estrutura autoportante Estrutura autoportante Estruturas de concreto armado Estruturas de concreto armado Estruturas de concreto armado Estruturas de concreto armado Estruturas de concreto armado Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48 Slide 49 Slide 50 Formas Formas Formas Formas Formas Formas Formas Formas Slide 59 Formas Slide 61 Formas de madeira Formas de madeira Formas de madeira Formas de madeira Formas de madeira Slide 67 Slide 68 Formas metálicas Slide 70 Projeto de formas Formas de pilares Formas de pilares Formas pilares Formas vigas Formas de vigas Formas de vigas Formas de lajes Formas para lajes Escoramento de formas Escoramento de madeira Escoramento metálico Prazos para a desforma Formas Formas Formas
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