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UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 1 de 112 SUMÁRIO 1. Considerações de projeto ............................................................................................................... 5 2. Cálculo da espessura mínima (NBR 6118/1980) ............................................................................. 6 2.1. Laje L1 ...................................................................................................................................... 6 2.1.1. Determinação da espessura mínima ............................................................................... 7 2.2. Laje L2 ...................................................................................................................................... 7 2.2.1. Determinação da espessura mínima ............................................................................... 8 2.3. Laje L3 ...................................................................................................................................... 8 2.3.1. Determinação da espessura mínima ............................................................................... 9 2.4. Laje L4 ...................................................................................................................................... 9 2.4.1. Determinação da espessura mínima ............................................................................. 10 2.5. Laje L11 .................................................................................................................................. 11 2.5.1. Determinação da espessura mínima ............................................................................. 12 2.6. Laje L12 .................................................................................................................................. 12 2.6.1. Determinação da espessura mínima ............................................................................. 13 2.7. Laje L14 .................................................................................................................................. 13 2.7.1. Determinação da espessura mínima ............................................................................. 14 2.8. Laje L20 .................................................................................................................................. 14 2.8.1. Determinação da espessura mínima ............................................................................. 16 3. Cálculo do carregamento Nas lajes ............................................................................................... 16 3.1. Carga Permanente ( ) ........................................................................................................... 16 3.1.1. Peso próprio .................................................................................................................. 16 3.1.2. Revestimento ................................................................................................................ 16 3.2. Carga Acidental ( ) ................................................................................................................ 16 3.2.1. Sobrecarga ..................................................................................................................... 16 3.3. Carga Total ( ) ..................................................................................................................... 16 4. Cálculo das reações das lajes pelas tabelas de Czerny .................................................................. 17 4.1. Laje L1 (Caso 3) ...................................................................................................................... 17 4.2. Laje L2 (Caso 4B).................................................................................................................... 18 4.3. Laje L3 (Caso 5A) ................................................................................................................... 18 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 2 de 112 4.4. Laje L4 (Armada em uma direção) ........................................................................................ 19 4.5. Laje L11 (Caso 5A) ................................................................................................................. 20 4.6. Laje L12 (Caso 6) .................................................................................................................... 20 4.7. Laje L14 (Caso 5B) ................................................................................................................. 21 4.8. Laje L20 (Caso 3) .................................................................................................................... 21 5. Levantamento das Cargas da Viga V202 ....................................................................................... 22 5.1. Obtenção do Carregamento devido à alvenaria ................................................................... 22 5.2. Obtenção do Carregamento devido ao Peso Próprio ........................................................... 23 5.3. Resumo das reações das lajes atuantes na viga V202 .......................................................... 23 5.4. Carregamento Total no Trecho 1 .......................................................................................... 24 5.5. Carregamento Total no Trecho 2 .......................................................................................... 24 5.6. Carregamento Total no Trecho 3 .......................................................................................... 24 5.7. Carregamento Total no Trecho 4 .......................................................................................... 24 5.8. Carga Pontual Atuante na Viga ............................................................................................. 25 5.8.1. Resumo das reações das lajes na viga V213: ................................................................ 25 5.8.2. Carregamento atuante na viga V213 ............................................................................ 25 5.9. Reações da viga V213 ........................................................................................................ 25 5.10. Carregamento Atuante na Viga V202 ............................................................................... 26 5.11. Reações de Apoio .............................................................................................................. 26 5.12. Diagrama de Esforços Cortantes ....................................................................................... 27 5.13. Diagrama de Momento Fletor ........................................................................................... 27 6. Dimensionamento à Flexão ........................................................................................................... 28 6.1. Trecho 1 ................................................................................................................................. 28 6.1.1. Cálculo da largura efetiva da Mesa ............................................................................... 28 6.1.2. Estimativa da altura útil .......................................................................................... 29 6.1.3. Cálculo da posição da linha neutra ...............................................................................29 6.1.4. Cálculo da armadura (As) ............................................................................................... 30 6.2. Trecho 2 ................................................................................................................................. 31 6.2.1. Estimativa da altura útil .......................................................................................... 31 6.2.2. Cálculo da armadura (As) ............................................................................................... 32 6.3. Trecho 3 ................................................................................................................................. 33 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 3 de 112 6.3.1. Cálculo da largura efetiva da Mesa ............................................................................... 33 6.3.2. Estimativa da altura útil .......................................................................................... 34 6.3.3. Cálculo da posição da linha neutra ............................................................................... 35 6.3.4. Cálculo da armadura (As) ............................................................................................... 35 7. Detalhamento da armadura de flexão .......................................................................................... 37 7.1. Trecho 1 ................................................................................................................................. 37 7.1.1. Cálculo de VC .................................................................................................................. 37 7.1.2. Cálculo de ................................................................................................................. 37 7.1.3. Cálculo do comprimento básico de ancoragem ( .................................................... 39 7.1.4. Cálculo do comprimento necessário de ancoragem ( ) ..................................... 39 7.2. Trecho 2 ................................................................................................................................. 40 7.2.1. Cálculo de VC .................................................................................................................. 41 7.2.2. Cálculo de ................................................................................................................. 41 7.2.3. comprimento básico de ancoragem ( ...................................................................... 43 7.2.4. Cálculo do comprimento necessário de ancoragem ( ) ..................................... 43 7.3. Trecho 3 ................................................................................................................................. 44 7.3.1. Cálculo de VC .................................................................................................................. 44 7.3.2. Cálculo de ................................................................................................................. 45 7.3.3. Cálculo do comprimento básico de ancoragem ( .................................................... 46 7.3.4. Cálculo do comprimento necessário de ancoragem ( ) ..................................... 46 7.4. Detalhamento da decalagem ................................................................................................ 49 8. Dimensionamento ao esforço cortante ........................................................................................ 50 8.1. Trecho 1 ................................................................................................................................. 50 8.1.1. Verificação da compressão diagonal do concreto ........................................................ 50 8.1.2. Cálculo da armadura mínima ........................................................................................ 51 8.1.3. Cálculo da armadura transversal ................................................................................... 52 8.1.4. Resumo dos cálculos dos estribos ................................................................................. 56 8.2. Trecho 2 ................................................................................................................................. 56 8.2.1. Verificação da compressão diagonal do concreto ........................................................ 57 8.2.2. Cálculo da armadura mínima ........................................................................................ 57 8.2.3. Cálculo da armadura transversal ................................................................................... 58 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 4 de 112 8.2.4. Resumo do cálculo dos estribos .................................................................................... 61 8.3. Trecho 3 ................................................................................................................................. 61 8.3.1. Verificação da compressão diagonal do concreto ........................................................ 62 8.3.2. Cálculo da armadura mínima ........................................................................................ 62 8.3.3. Cálculo da armadura transversal ................................................................................... 64 8.3.4. Resumo do cálculo dos estribos .................................................................................... 71 8.4. Detalhe dos estribos (N7 – 5.0 mm) .................................................................................. 72 9. Armaduras complementares ......................................................................................................... 72 9.1. Armadura de suspensão ........................................................................................................ 73 9.2. Armadura de pele .................................................................................................................. 74 9.3. Armadura de costura............................................................................................................. 74 9.3.1. Trecho 1 ......................................................................................................................... 75 9.3.2. Trecho 3 ......................................................................................................................... 81 10. Verificação do não escorregamento da armadura ................................................................... 90 11. Detalhamento das armaduras da seção transversal em cada trecho ....................................... 90 12. Dimensionamento dos Pilares ................................................................................................... 92 12.1. Peso Próprio dos Pilares .................................................................................................... 92 12.2. Carregamento no Pavimento Térreo ................................................................................ 92 12.3. Pilar P12 (Pilar intermediário) ........................................................................................... 92 12.4. Pilar P10 (Pilar de extremidade) ...................................................................................... 102 13. Referências bibliográficas....................................................................................................... 112 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 5 de 112 1. CONSIDERAÇÕES DE PROJETO O nosso edifício será de oito pavimentos, sendo dois apartamentos por andar, e cada apartamento será composto por três quartos sociais (sendo um suíte) e um quarto de serviço, além de banheiro social, sala, cozinha e área de serviço. A nossa edificação se localiza numa zona urbana de clima seco, que é - segundo a NBR 6118:2003 - considerada como de baixa agressividade (classe I). Vale ainda ressaltar que nosso se situará numa região onde a velocidade do vento é consideravelmente baixa, não há ocorrência de abalos sísmicos e nem de vulcões. Além disso, nosso prédio é de pequeno porte (cinco pavimentos), e, com isso, não se faz necessário levarmos em conta os esforços advindos do vendo, haja vista que como nosso prédio não possui uma altura elevada a ponto de sofrer grande influência do carregamento gerado pelo vento. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 6 de 112 2. CÁLCULO DA ESPESSURA MÍNIMA (NBR 6118/1980) Sendo d a altura útil da laje, temos: Onde: é o menor vão 2.1. Laje L1 Cálculo de : De acordo com a Tabela 2.1a (Libânio M. Pinheiro), temos: Para entrarmos com os valores na tabela, precisamos obter o valor de , sendo este, obtido por: Com o valor de obtido, pela mesma tabela (Tabela 2.1a), o valor correspondente de é dado por: Cálculo de : De acordo com a Tabela 2.1a (Libânio M. Pinheiro), sabendo-se que o aço com o qual trabalharemos é o aço CA 50 e que todas as lajes em nosso projeto serão maciças, temos: Figura 1 – Laje L1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 7 de 112 Assim, diretamente na tabela (Laje Maciça), temos: 2.1.1. Determinação da espessura mínima Espessura adotada: 2.2. Laje L2 Cálculo de : De acordo com a Tabela 2.1a (Libânio M. Pinheiro), temos: Para entrarmos com os valores na tabela, precisamos obter o valor de , sendo este, obtido por: Com o valor de obtido, pela mesma tabela (Tabela 2.1a), o valor correspondente de é dado por: Cálculo de : Figura 2 – Laje L2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 8 de 112 De acordo com a Tabela 2.1a (Libânio M. Pinheiro), sabendo-se que o aço com o qual trabalharemos é o aço CA 50 e que todas as lajes em nosso projeto serão maciças, temos: Assim, diretamente na tabela (Laje Maciça), temos: 2.2.1. Determinação da espessura mínima Espessura adotada: 2.3. Laje L3 Cálculo de : De acordo com a Tabela 2.1a (Libânio M. Pinheiro), temos: Para entrarmos com os valores na tabela, precisamos obter o valor de , sendo este, obtido por: Figura 3 – Laje L3 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 9 de 112 Com o valor de obtido, pela mesma tabela (Tabela 2.1a), o valor correspondente de é dado por: Cálculo de : De acordo com a Tabela 2.1a (Libânio M. Pinheiro), sabendo-se que o aço com o qual trabalharemos é o aço CA 50 e que todas as lajes em nosso projeto serão maciças, temos: Assim, diretamente na tabela (Laje Maciça), temos: 2.3.1. Determinação da espessura mínima Espessura adotada: 2.4. Laje L4 Cálculo de : Figura 4 – Laje L4 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 10 de 112 De acordo com a Tabela 2.1a (Libânio M. Pinheiro), temos: Para entrarmos com os valores na tabela, precisamos obter o valor de , sendo este, obtido por: Como a relação entre o lado maior e menor ( ) resultou em um valor maior que 2, a laje será armada em uma única direção. Na direção em que a laje é armada, a mesma é apoiada e engastada, e para lajes armadas em uma só direção, temos, através da tabela 2.1c (Libânio M. Pinheiro), que: Cálculo de : De acordo com a Tabela 2.1a (Libânio M. Pinheiro), sabendo-se que o aço com o qual trabalharemos é o aço CA 50 e que todas as lajes em nosso projeto serão maciças, temos: Assim, diretamente na tabela (Laje Maciça), temos: 2.4.1. Determinação da espessura mínima Espessura adotada: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 11 de 112 2.5. Laje L11 Cálculo de : De acordo com a Tabela 2.1a (Libânio M. Pinheiro), temos: Para entrarmos com os valores na tabela, precisamos obter o valor de , sendo este, obtido por: Com o valor de obtido, pela mesma tabela (Tabela 2.1a), o valor correspondente de é dado por: Cálculo de : De acordo com a Tabela 2.1a (Libânio M. Pinheiro), sabendo-se que o aço com o qual trabalharemos é o aço CA 50 e que todas as lajes em nosso projeto serão maciças, temos: Assim, diretamente na tabela (Laje Maciça), temos: Figura 5 – Laje L11 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 12 de 112 2.5.1. Determinação da espessura mínima Espessura adotada: 2.6. Laje L12 Cálculo de : De acordo com a Tabela 2.1a (Libânio M. Pinheiro), temos: Para entrarmos com os valores na tabela, precisamos obter o valor de , sendo este, obtido por: Com o valor de obtido, pela mesma tabela (Tabela 2.1a), o valor correspondente de é dado por: Cálculo de : Figura 6 – Laje L12 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 13 de 112 De acordo com a Tabela 2.1a (Libânio M. Pinheiro), sabendo-se que o aço com o qual trabalharemos é o aço CA 50 e que todas as lajes em nosso projeto serão maciças, temos: Assim, diretamente na tabela (Laje Maciça), temos: 2.6.1. Determinação da espessura mínima Espessura adotada:2.7. Laje L14 Cálculo de : De acordo com a Tabela 2.1a (Libânio M. Pinheiro), temos: Para entrarmos com os valores na tabela, precisamos obter o valor de , sendo este, obtido por: Figura 7 – Laje L14 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 14 de 112 Com o valor de obtido, pela mesma tabela (Tabela 2.1a), o valor correspondente de é dado por: Cálculo de : De acordo com a Tabela 2.1a (Libânio M. Pinheiro), sabendo-se que o aço com o qual trabalharemos é o aço CA 50 e que todas as lajes em nosso projeto serão maciças, temos: Assim, diretamente na tabela (Laje Maciça), temos: 2.7.1. Determinação da espessura mínima Espessura adotada: 2.8. Laje L20 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 15 de 112 Cálculo de : De acordo com a Tabela 2.1a (Libânio M. Pinheiro), temos: Para entrarmos com os valores na tabela, precisamos obter o valor de , sendo este, obtido por: Com o valor de obtido, pela mesma tabela (Tabela 2.1a), o valor correspondente de é dado por: Cálculo de : De acordo com a Tabela 2.1a (Libânio M. Pinheiro), sabendo-se que o aço com o qual trabalharemos é o aço CA 50 e que todas as lajes em nosso projeto serão maciças, temos: Assim, diretamente na tabela (Laje Maciça), temos: Figura 8 – Laje L20 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 16 de 112 2.8.1. Determinação da espessura mínima Espessura adotada: 3. CÁLCULO DO CARREGAMENTO NAS LAJES 3.1. Carga Permanente ( ) 3.1.1. Peso próprio 3.1.2. Revestimento Carga Permanente ( ): 3.2. Carga Acidental ( ) 3.2.1. Sobrecarga Pela NBR 6120:2003 (tabela 2), temos, para edifícios residenciais, o seguinte valor: 3.3. Carga Total ( ) UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 17 de 112 Observação: A carga total calculada acima é válida para todas as lajes, exceto para a laje L4, pois, nesta, além do carga já calculada, temos que considerar o peso da alvenaria que está apoiada diretamente na laje, assim, temos: Peso Específico da Alvenaria: Espessura da Alvenaria: Altura da Alvenaria: Comprimento: 4. CÁLCULO DAS REAÇÕES DAS LAJES PELAS TABELAS DE CZERNY 4.1. Laje L1 (Caso 3) Para entrarmos na tabela, temos: (valor já calculado anteriormente) Com isso, os valores obtidos na tabela são: vx1 0,400 vy1 0,235 vx2 0,229 vy2 0,136 Os valores de reações são obtidos pelas seguintes expressões: Tabela 1 – Coeficientes para a obtenção das reações de apoio da Laje L1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 18 de 112 4.2. Laje L2 (Caso 4B) Para entrarmos na tabela, temos: (valor já calculado anteriormente) Com isso, os valores obtidos na tabela são: vx 0,428 vy 0,072 Os valores de reações são obtidos pelas seguintes expressões: 4.3. Laje L3 (Caso 5A) Para entrarmos na tabela, temos: (valor já calculado anteriormente) Com isso, os valores obtidos na tabela são: Vx 0,305 Tabela 2 – Coeficientes para a obtenção das reações de apoio da Laje L2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 19 de 112 Vy1 0,247 Vy2 0,143 Os valores de reações são obtidos pelas seguintes expressões: 4.4. Laje L4 (Armada em uma direção) A laje é armada em apenas uma direção, a carga que atua por metro corrente na faixa de largura igual a 1 metro é a mesma carga P (carga peso da laje), ou seja, considerar o carregamento como carga resultante (por Aderson M. da Rocha). Resolvendo a laje com armadura em apenas uma direção com o auxílio do aplicativo FTOLL, temos para : Figura 9 – Carregamento uniformemente distribuído na laje L4 Figura 10 – Reações na laje L4 Tabela 3 – Coeficientes para a obtenção das reações de apoio da Laje L3 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 20 de 112 4.5. Laje L11 (Caso 5A) Para entrarmos na tabela, temos: (valor já calculado anteriormente) Com isso, os valores obtidos na tabela são: Vx1 0,352 Vx2 0,197 Vy 0,225 Os valores de reações são obtidos pelas seguintes expressões: 4.6. Laje L12 (Caso 6) Para entrarmos na tabela, temos: (valor já calculado anteriormente) Com isso, os valores obtidos na tabela são: Vx1 0,300 Vy1 0,200 Tabela 4 – Coeficientes para a obtenção das reações de apoio da Laje L11 Tabela 5 – Coeficientes para a obtenção das reações de apoio da Laje L12 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 21 de 112 Os valores de reações são obtidos pelas seguintes expressões: 4.7. Laje L14 (Caso 5B) Para entrarmos na tabela, temos: (valor já calculado anteriormente) Com isso, os valores obtidos na tabela são: Vx 0,303 Vy1 0,250 Vy2 0,144 Os valores de reações são obtidos pelas seguintes expressões: 4.8. Laje L20 (Caso 3) Para entrarmos na tabela, temos: (valor já calculado anteriormente) Com isso, os valores obtidos na tabela são: Tabela 6 – Coeficientes para a obtenção das reações de apoio da Laje L14 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 22 de 112 Vx1 0,400 Vy1 0,235 Vx2 0,229 Vy2 0,136 Os valores de reações são obtidos pelas seguintes expressões: 5. LEVANTAMENTO DAS CARGAS DA VIGA V202 Dividindo a viga em trechos, conforme figura 11, temos: Para o dimensionamento da viga, os carregamentos uniformementes distribuídos que serão levados em conta são: peso da alvenaria, pesopróprio da viga e carregamento das lajes. 5.1. Obtenção do Carregamento devido à alvenaria Considerando para alvenaria o peso do revestimento e do bloco cerâmico. Assim temos: O tijolo considerado foi o tijolo furado. Tabela 7 – Coeficientes para a obtenção das reações de apoio da Laje L20 Figura 11 – Viga V202 dividida em trechos UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 23 de 112 O revestimento considerado foi a argamassa de cal, cimento e areia. O revestimento é de em cada face, logo, no total. 5.2. Obtenção do Carregamento devido ao Peso Próprio 5.3. Resumo das reações das lajes atuantes na viga V202 Calculando os carregamentos de peso próprio, peso de alvenaria e reações das lajes, temos os valores em cada trecho. Tabela 8 – Resumo das reações das lajes atuantes na viga V202 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 24 de 112 5.4. Carregamento Total no Trecho 1 5.5. Carregamento Total no Trecho 2 5.6. Carregamento Total no Trecho 3 5.7. Carregamento Total no Trecho 4 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 25 de 112 5.8. Carga Pontual Atuante na Viga Na viga a ser dimensionada (V202), além dos carregamentos oriúndos das reações das lajes ocorre também uma carga pontual devido a viga V213. 5.8.1. Resumo das reações das lajes na viga V213: Com o carregamento obtido para a viga V213, através do aplicativo FTOOL, podemos obter as reações na viga. 5.8.2. Carregamento atuante na viga V213 5.9. Reações da viga V213 A reação obtida na viga V213 é a carga pontual atuante na viga V202, assim: . Tabela 9 – Resumo das reações das lajes atuantes na viga V213 Figura 12 – Carregamento uniformemente distribuído na viga V213 Figura 13 – Reações da viga V213 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 26 de 112 Com todos os carregamentos obtidos para a viga V202, através do aplicativo FTOOL, podemos obter as reações de apoio e os diagramas de esforços. 5.10. Carregamento Atuante na Viga V202 5.11. Reações de Apoio Figura 14 – Carregamento atuante na viga V202 Figura 15 – Reações da viga V202 Figura 16 – Reações majoradas da viga V202 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 27 de 112 5.12. Diagrama de Esforços Cortantes 5.13. Diagrama de Momento Fletor Figura 17 – Diagrama de esforço cortante da viga V202 Figura 19 – Diagrama de momento fletor da viga V202 Figura 18 – Diagrama de esforço cortante majorado da viga V202 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 28 de 112 6. DIMENSIONAMENTO À FLEXÃO 6.1. Trecho 1 No trecho 1 da viga V202, ocorre momento positivo, logo a laje terá uma parcela de contribuição para a viga, e a mesma será considerada como viga T. 6.1.1. Cálculo da largura efetiva da Mesa Comprimento do trecho: Distâncias entre as vigas ( : Temos que: Mas: Figura 20 – Diagrama de momento fletor majorado da viga V202 Figura 21 – Corte Trecho 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 29 de 112 (vão com momento em uma só extremidade) 6.1.2. Estimativa da altura útil Adotando estribos com φ de 5.0 mm e para a armadura de flexão φ 10.0 mm, inicialmente temos: Adotar Assim: 6.1.3. Cálculo da posição da linha neutra Cálculo do Momento Limite: Figura 22 – Seção Transversal Trecho 1, mostrando . UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 30 de 112 6.1.4. Cálculo da armadura (As) Cálculo de (Tabela Universal): (Domínio 2) Cálculo da Armadura: (Para o Domínio 2 e 3) Adotar Armadura Mínima: Para , temos: Taxa de armadura mínima: Área de concreto: Detalhe da Disposição da Armadura na Seção Transversal: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 31 de 112 Espaçamento horizontal: φ 6.2. Trecho 2 No trecho 2 da viga V202, ocorre momento negativo, logo a laje viga será considerada como retangular. 6.2.1. Estimativa da altura útil Adotando estribos com φ de 5.0 mm e para a armadura de flexão φ 10.0 mm, inicialmente temos: Adotar Assim Figura 23 – Detalhe da Disposição da Armadura na Seção Transversal Trecho 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 32 de 112 6.2.2. Cálculo da armadura (As) Cálculo de (Tabela Universal): (Domínio 2) Cálculo da Armadura: (Para o Domínio 2 e 3) Adotar Armadura Mínima: Para , temos: Taxa de armadura mínima: Área de concreto: Detalhe da Disposição da Armadura na Seção Transversal: Figura 24 – Seção Transversal Trecho 2, mostrando . UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 33 de 112 Espaçamento horizontal: φ Espaçamento vertical: φ 6.3. Trecho 3 No trecho 3 da viga V202, ocorre momento positivo, logo a laje terá uma parcela de contribuição para a viga, e a mesma será consideradacomo viga T. 6.3.1. Cálculo da largura efetiva da Mesa Comprimento do trecho: Figura 25 – Detalhe da Disposição da Armadura na Seção Transversal Trecho 2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 34 de 112 Distâncias entre as vigas ( : Temos que: Mas: (vão com momento em uma só extremidade) 6.3.2. Estimativa da altura útil Adotando estribos com φ de 5.0 mm e para a armadura de flexão φ 12.5 mm, inicialmente temos: Adotar Assim: Figura 26 – Corte Trecho 3 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 35 de 112 6.3.3. Cálculo da posição da linha neutra Cálculo do Momento Limite: 6.3.4. Cálculo da armadura (As) Cálculo de (Tabela Universal): (Domínio 2) Cálculo da Armadura: (Para o Domínio 2 e 3) Adotar Figura 27 – Seção Transversal Trecho 3, mostrando . UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 36 de 112 Armadura Mínima: Para , temos: Taxa de armadura mínima: Área de concreto: Detalhe da Disposição da Armadura na Seção Transversal: Espaçamento horizontal φ Espaçamento vertical φ Figura 28 – Detalhe da Disposição da Armadura na Seção Transversal Trecho 3 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 37 de 112 7. DETALHAMENTO DA ARMADURA DE FLEXÃO 7.1. Trecho 1 Para obtermos o espaçamento e a quantidade de estribos nos diversos sub-trechos da viga, precisamos de alguns cálculos iniciais, tais como o cálculo de (Parcela da força cortante absorvida pelos mecanismos complementares ao de treliça) e o cálculo de , valor em que o diagrama de momento fletor será deslocado. 7.1.1. Cálculo de VC Na flexão simples, temos: Sendo: Assim: Como: Teremos: 7.1.2. Cálculo de Através do diagrama de esforço cortante obtido pelo software FTOOL, obtemos o valor de , que é o cortante na face do pilar esquerdo, assim: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 38 de 112 Condicionante: Utilizaremos estribos a 90°, logo: , com isso cotg tende a zero, assim, a equação acima fica: Condicionante: Cálculo de : Como Adotamos: , que é o cortante na face do pilar direito, assim: Cálculo de : Adotamos: Adotar: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 39 de 112 Como o trecho apresenta apenas duas barras, levaremos todas as barras até os apoios, sendo calculados apenas os valores de ancoragem das barras para os apoios extremo e intermediário. 7.1.3. Cálculo do comprimento básico de ancoragem ( 7.1.4. Cálculo do comprimento necessário de ancoragem ( ) UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 40 de 112 Adotar . Cálculo do comprimento necessário de ancoragem ( ) para barras ancoradas no pilar: Como e , adotaremos . Adotar para ancoragem nos apoios . Comprimento das barras: N1 = 315 cm N2 = 315 cm 7.2. Trecho 2 Para obtermos o espaçamento e a quantidade de estribos nos diversos sub-trechos da viga, precisamos de alguns cálculos iniciais, tais como o cálculo de (Parcela da força cortante absorvida pelos mecanismos complementares ao de treliça) e o cálculo de , valor em que o diagrama de momento fletor será deslocado. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 41 de 112 7.2.1. Cálculo de VC Na flexão simples, temos: Sendo: Assim: Como: Temos: 7.2.2. Cálculo de Através do diagrama de esforço cortante obtido pelo software FTOOL, obtemos o valor de , que é o cortante na face do pilar esquerdo, assim: Utilizaremos estribos, logo: , com isso cotg tende a zero, assim: Condicionante: Cálculo de : UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 42 de 112 , que é o cortante na face do pilar esquerdo, assim: Como Adotamos: Cálculo de : , que é o cortante na face do pilar direito, assim: Adotamos: Adotar: Cálculo do momento resistido por uma barra ( ): Cálculo da : Devido o diagrama de momento fletor para esse trecho, temos dois valores para já calculados anteriormente: Cálculo dos valores de ancoragem das barras: Segundo o item 18.3.2.4, temos os seguintes valores para os apoios: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 43 de 112 se apoio for nulo ou negativo. ; Levar aos apoios . 7.2.3. comprimento básico de ancoragem ( Como o comprimento básico de ancoragem já foi calculado anteriormente, temos: 7.2.4. Cálculo do comprimento necessário de ancoragem ( ) Adotar . Cálculo do comprimento necessário de ancoragem ( ) para barras ancoradas nos pilares (apoios intermediários): Nos apoios intermediários, como não há qualquer possibilidade de ocorrência de momentos positivos é recomendável utilizar 10φ. Mas por razões de segurança os comprimentos serão adotados de 25φ. Assim temos: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A APágina 44 de 112 Comprimento das barras N3 = 341 cm N4 = 188 cm N5 = 341 cm 7.3. Trecho 3 Para obtermos o espaçamento e a quantidade de estribos nos diversos sub-trechos da viga, precisamos de alguns cálculos iniciais, tais como o cálculo de (Parcela da força cortante absorvida pelos mecanismos complementares ao de treliça) e o cálculo de , valor em que o diagrama de momento fletor será deslocado. 7.3.1. Cálculo de VC Na flexão simples: Sendo: Assim: Como: Temos: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 45 de 112 7.3.2. Cálculo de Através do diagrama de esforço cortante obtido pelo software FTOOL, obtemos o valor de , que é o cortante na face do pilar esquerdo, assim: Utilizaremos estribos a 90°, logo: , com isso cotg tende a zero, assim: Condicionante: Cálculo de : Adotamos: , que é o cortante na face do pilar direito, assim: Cálculo de : Adotamos: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 46 de 112 Adotar: Cálculo do momento resistido por uma barra ( ): Cálculo da : Devido o diagrama de momento fletor para esse trecho, temos dois valores para já calculados anteriormente: Cálculo dos valores de ancoragem das barras: Segundo o item 18.3.2.4, temos os seguintes valores para os apoios: se apoio for nulo ou negativo. ; Levar aos apoios . 7.3.3. Cálculo do comprimento básico de ancoragem ( Como o comprimento básico de ancoragem já foi calculado anteriormente, temos: 7.3.4. Cálculo do comprimento necessário de ancoragem ( ) UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 47 de 112 Adotar . Cálculo do comprimento necessário de ancoragem ( ) para barras ancoradas nos apoios: Como . Adotar para ancoragem nos apoios . Cálculo do comprimento necessário de ancoragem ( ) para barras ancoradas nos pilares (apoios intermediários): Nos apoios intermediários, como não há qualquer possibilidade de ocorrência de momentos positivos é recomendável utilizar 10φ. Mas por razões de segurança os comprimentos serão adotados de 25φ. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 48 de 112 Assim temos: Cálculo dos comprimentos das barras N6 = 479 cm N7 = 343 cm N8 = 479 cm UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 49 de 112 7.4. Detalhamento da decalagem Figura 29 – Detalhe dos Comprimentos da Armadura Longitudinal UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 50 de 112 8. DIMENSIONAMENTO AO ESFORÇO CORTANTE Dados anteriormente obtidos: 8.1. Trecho 1 Viga considerada como seção T 8.1.1. Verificação da compressão diagonal do concreto Figura 30 – Diagrama de esforço cortante majorado Trecho 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 51 de 112 A verificação foi feita e não ocorrerá a compressão diagonal do concreto. 8.1.2. Cálculo da armadura mínima Espaçamento máximo longitudinal: Adotar Espaçamento transversal entre pernas Como, Os estribos são de duas pernas com Número de estribos: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 52 de 112 Espaçamento: Adotar 8.1.3. Cálculo da armadura transversal Se, Utilizar armadura mínima. Cortante (trecho OA): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho AB): Como: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 53 de 112 Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho BC): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho CD): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 54 de 112 Adotar Cortante (trecho DE): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho EF): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho FG): UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 55 de 112 Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho GH): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho HI): UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 56 de 112 Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar 8.1.4. Resumo dos cálculos dosestribos Cálculo dos estribos do Trecho 1 da viga Subtrecho Comprimento (cm) Vsd,med (kN) Asw/s (cm²) Asw,min Quantidade Espacamento OA 18 Vsd < Vc Asw,min 1,06 1 φ 5.0 c/ 20 cm AB 33 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm BC 33 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm CD 33 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm DE 9 Vsd < Vc Asw,min 1,06 1 φ 5.0 c/ 20 cm EF 33 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm FG 33 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm GH 33 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm HI 18 Vsd < Vc Asw,min 1,06 1 φ 5.0 c/ 20 cm 8.2. Trecho 2 Viga considerada como seção retangular. Tabela 10 – Resumo dos cálculos dos estribos Trecho 1 Figura 31 – Diagrama de esforço cortante majorado Trecho 2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 57 de 112 8.2.1. Verificação da compressão diagonal do concreto A verificação foi feita e não ocorrerá a compressão diagonal do concreto. 8.2.2. Cálculo da armadura mínima Espaçamento máximo longitudinal: Adotar Espaçamento transversal entre pernas Como, UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 58 de 112 Os estribos são de duas pernas com Número de estribos: Espaçamento: Adotar 8.2.3. Cálculo da armadura transversal Se Utilizar armadura mínima Cortante (trecho OA): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 59 de 112 Adotar Cortante (trecho AB): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho BC): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho CD): Como, UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 60 de 112 Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho DE): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho EF): Como, Temos: Comprimento do trecho: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 61 de 112 Espaçamento: Adotar Cortante (trecho FG): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar 8.2.4. Resumo do cálculo dos estribos Cálculo dos estribos do Trecho 2 da viga Subtrecho Comprimento (cm) Vsd,med (kN) Asw/s (cm²/m) Asw,min Quantidade Espacamento OA 17 Vsd < Vc Asw,min 1,06 1 φ 5.0 c/ 20 cm AB 31 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm BC 31 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm CD 17 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm DE 31 Vsd < Vc Asw,min 1,06 1 φ 5.0 c/ 20 cm EF 31 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm FG 17 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm 8.3. Trecho 3 Viga considerada como seção T. Tabela 11 – Resumo dos cálculos dos estribos Trecho 2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 62 de 112 8.3.1. Verificação da compressão diagonal do concreto A verificação foi feita e não ocorrerá a compressão diagonal do concreto. 8.3.2. Cálculo da armadura mínima Espaçamento máximo longitudinal: Figura 32 – Diagrama de esforço cortante majorado Trecho 3 UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 63 de 112 Adotar Espaçamento transversal entre pernas Como, Os estribos são de duas pernas com Número de estribos: Espaçamento: Adotar UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 64 de 112 8.3.3. Cálculo da armadura transversal Se, Utilizar armadura mínima. Cortante (trecho OA): Como, Comprimento do trecho: Os estribos são de duas pernas com Número de estribos: Espaçamento: Adotar Quantidade: Adotar Cortante (trecho AB): UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 65 de 112 Como, Temos: Comprimento do trecho: Os estribos são de duas pernas com Número de estribos: Espaçamento: Adotar Quantidade: Adotar Cortante (trecho BC): Como, Temos: Comprimento do trecho: Os estribos são de duas pernas com UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 66 de 112 Número de estribos: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho CD): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar 2 Cortante (trecho DE): Como, Temos: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 67 de 112 Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar 2 Cortante (trecho EF): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho FG): Como, Temos: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO:NBR 6118:2003 A A A A A Página 68 de 112 Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho GH): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho HI): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 69 de 112 Adotar Cortante (trecho IJ): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho JL): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho LM): UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 70 de 112 Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho MN): Como, Temos: Comprimento do trecho: Espaçamento: Adotar 2 Cortante (trecho NO): UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 71 de 112 Como, Temos: Comprimento do trecho: Os estribos são de duas pernas com Número de estribos: Espaçamento: Adotar 8.3.4. Resumo do cálculo dos estribos Cálculo dos estribos do Trecho 3 da viga Subtrecho Comprimento (cm) Vsd,med (kN) Asw/s (cm²/m) Asw,min Quantidade Espaçamento OA 17 Vsd,A = 24,76 2,49 - 2 φ 5.0 c/ 15 cm AB 31 21,67 2,16 - 2 φ 5.0 c/ 17,5 cm BC 31 15,65 1,5 - 2 φ 5.0 c/ 20 cm CD 31 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm DE 31 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm EF 31 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm FG 31 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm GH 30 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm HI 31 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm IJ 31 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 72 de 112 JL 31 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm LM 31 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm MN 31 Vsd < Vc Asw,min 1,06 2 φ 5.0 c/ 20 cm NO 17 45,55 1,31 - 1 φ 5.0 c/ 20 cm 8.4. Detalhe dos estribos (N7 – 5.0 mm) Gancho dos estribos: Ponta do gancho reto: Trecho curvo: Gancho total: 9. ARMADURAS COMPLEMENTARES Tabela 12 – Resumo dos cálculos dos estribos Trecho 3 Figura 33 – Detalhe do gancho e dos estribos (Dimensões em centímetros) UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 73 de 112 9.1. Armadura de suspensão No trecho 1 da viga dimensionada, há a existência de uma carga pontual (A viga secundária V213 que chega na viga principal V202), assim, é preciso dimensionarmos a armadura de suspensão. Temos que: A armadura de suspensão é obtida através da seguinte fórmula: Assim: A armadura de suspensão deve ser disposta da seguinte forma: Viga principal: 70% Viga secundária: 30% (a viga secundária não está sendo dimensionada no presente projeto). Assim: Viga principal: A armadura de suspensão na viga principal é distribuída numa distância de 36 cm. Figura 34 – Trecho onde será distribuído a armadura de suspensão UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 74 de 112 A armadura de suspensão deve ser somada à armadura transversal já existente. No trecho onde será somada a armadura de suspensão, a armadura transversal foi obtida como sendo igual à mínima, ou seja, , Assim a armadura total no trecho será de: Número de estribos: Espaçamento: Espaçamento adotado: 20 cm. Trecho influenciado pela carga pontual: Quantidade de barras: Viga secundária: A área de armadura de suspensão na viga secundária deve ser distribuída na distância de 18 cm (d/2). 9.2. Armadura de pele A armadura de pele, para vigas com altura inferior a 60 cm, é dispensável. (item 17.3.5.2.3 – NBR 6118). 9.3. Armadura de costura Quando a linha neutra cai na mesa, pode ser feita a seguinte simplificação: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 75 de 112 Assim: A armadura de costura é utilizada na ligação da alma com a mesa da viga (Viga T), assim, a mesma só existirá nos trechos 1 e 3 da nossa viga, pois o trecho 2 foi considerado como seção retangular. A armadura de costura é calculada conforme o valor de cortante no trecho e dividida por 2, para armadura de cima e de baixo da laje. A NBR 6118 especifica um valor mínimo para a armadura de costura: 9.3.1. Trecho 1 Para o trecho 1, obtemos: Cortante (trecho OA): Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 76 de 112 Adotar Cortante (trecho AB): Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho BC): Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: Número de estribos: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 77 de 112 Espaçamento: Adotar Cortante (trecho CD): Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho DE): Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 78 de 112Número de estribos: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho EF): Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho FG): Utilizar armadura mínima: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 79 de 112 Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho GH): Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho HI): UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 80 de 112 Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: Adotar 9.3.1.1. Resumo do cálculo da armadura de costura Sub- trecho Comprimento (cm) Vsd,med (kN) At/t (cm²/m) At,min (cm²/m) N10 e N11 (cm²/m) Quantidade Espaçamento OA 18 Vsd,A = 24,76 At,min 1,50 0,75 1 φ 6.3 c/ 20 cm AB 33 21,67 At,min 1,50 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm BC 33 15,65 At,min 1,50 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm CD 33 9,57 At,min 1,50 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm DE 9 5,70 At,min 1,50 0,75 1 φ 6.3 c/ 20 cm EF 33 12,07 At,min 1,50 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm FG 33 21,90 At,min 1,50 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm GH 33 26,94 At,min 1,50 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm HI 18 29,33 At,min 1,50 0,75 1 φ 6.3 c/ 20 cm 9.3.1.2. Verificação das tensões no concreto na ligação mesa-nervura Temos que: Tabela 13 – Resumo do cálculo da armadura de costura do Trecho 1 da viga UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 81 de 112 Para o trecho 1 da viga, obtemos: No diagrama de esforço cortante, o cortante na face do pilar ( é: Assim: Como: 9.3.2. Trecho 3 Para o trecho 3, obtemos: Cortante (trecho OA): Comprimento do trecho: Número de estribos: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 82 de 112 Espaçamento: Adotar Cortante (trecho AB): Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho BC): Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 83 de 112 Adotar Cortante (trecho CD): Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho DE): Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 84 de 112 Adotar Cortante (trecho EF): Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho FG): Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: Número de estribos: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 85 de 112 Espaçamento: Adotar Cortante (trecho GH): Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho HI): Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 86 de 112 Número de estribos: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho IJ): Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho JL): Utilizar armadura mínima: UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 87 de 112 Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho LM): Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho MN): UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 88 de 112 Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: Adotar Cortante (trecho NO): Utilizar armadura mínima: Comprimento do trecho: Número de estribos: Espaçamento: Adotar UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR DISCIPLINA: CONCRETO ARMADO I PROJETO: CÁLCULO ESTRUTURAL DE UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL NORMA DE PROJETO: NBR 6118:2003 A A A A A Página 89 de 112 9.3.2.1. Resumo do cálculo da armadura de costura Sub- trecho Comprimento (cm) Vsd,med (kN) At/t (cm²/m) At,min (cm²/m) N12 e N13 (cm²/m) Quantidade Espaçamento OA 17 Vsd,A = 60,22 1,92 - 0,96 1 φ 6.3 c/ 20 cm AB 31 55,84 1,78 - 0,89 2 φ 6.3 c/ 20 cm BC 31 47,09 1,50 - 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm CD 31 38,34 At,min 1,50 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm DE 31 29,58 At,min 1,50 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm EF 31 20,83 At,min 1,50 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm FG 31 12,07 At,min 1,50 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm GH 30 4,24 At,min 1,50 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm HI 31 5,15 At,min 1,50 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm IJ 31 13,91 At,min 1,50 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm JL 31 22,67 At,min 1,50 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm LM 31 31,42 At,min 1,50 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm MN 31 40,18 At,min 1,50 0,75 2 φ 6.3 c/ 20 cm
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