Cap4 - Diretrizes do projeto de estrutura para garantia do desempenho e custo

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Capítulo 4
Diretrizes do Projeto de Estrutura para 
Garantia do Desempenho e Custo
Jorge Batlouni Neto
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Introdução
A importância do estudo das estruturas de concreto
ç
p
armado:
• Representa de 14% a 23% do custo de um edifício.
• Responsável pela solidez e a segurança do edifício.
Serão apresentadas diretrizes para garantir o desempenho
requerido e o custo almejado.q j
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Qualidade do projeto – Requisitos de 
d h
• ABNT NBR 6118: 2007 Projetos de estruturas de
desempenho
j
concreto - Procedimento..
• Grupo 1 – requisitos relativos à sua capacidade
resistente ou de seus elementos, correspondendo à
segurança contra a ruptura relacionada ao estado limite
último (E L U );último (E.L.U.);
• Grupo 2 – requisitos relativos a um bom desempenho
em serviço, referindo-se a danos (prejuízos) naç , (p j )
utilização da obra, como: fissuração excessiva,
deformações inconvenientes e vibrações indesejáveis,
relacionados ao estado limite de serviço (E L S )relacionados ao estado limite de serviço (E.L.S.) –
consiste na capacidade da estrutura manter-se em
condições plenas de utilização;
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• Grupo 3 – requisitos relativos à sua durabilidade sob p q
as influências ambientais previstas, tendo como 
referência a conservação da estrutura, sem necessidade 
d d lt t l d id útilde reparos de alto custo ao longo de sua vida útil.
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Qualidade da estrutura
•Figura 1 – A qualidade da estrutura de concreto é função da qualidade simultânea do projeto, 
d ã (d t i i d ã d b ) d ã t ã
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• da execução (dos materiais e da mão-de-obra) e da operação e manutenção.
Requisitos da qualidade do projeto e suas 
i fl ê iinfluências 
•Figura 2 – Requisitos da qualidade do projeto e suas influências
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Aspectos a serem atendidos pelo projetista 
d t tda estrutura
• TÉCNICO: que o projeto seja eficiente tecnologicamente, TÉCNICO: que o projeto seja eficiente tecnologicamente, 
atenda às normas técnicas e aos aspectos funcionais, 
permitindo um bom desempenho da construção acabada, 
com despesas adequadas de manutenção;
• EXEQUIBILIDADE / “CONSTRUTIBILIDADE”: que a 
ã d b j í l b d ti id dexecução da obra seja possível com boa produtividade e 
segurança do trabalhador, com o projeto voltado ao 
processo construtivo;processo construtivo;
• CUSTO: que a implantação da obra ocorra por valores 
condizentes com os inicialmente estimados, tendo sido ocondizentes com os inicialmente estimados, tendo sido o 
projeto elaborado com uma meta orçamentária a ser 
alcançada;
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 SUSTENTABILIDADE: que o projeto seja desenvolvido
levando em conta os aspectos da adequação ambiental e o
cons mo de rec rsos nat raisconsumo de recursos naturais.
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•Equipe Multidisciplinar - Cada um tem papel 
informativo na elaboração do projeto de estruturainformativo na elaboração do projeto de estrutura
Cada membro da equipe multidisciplinar, incluindo o cliente, 
tem um papel determinado, uma contribuição a dar no decorrer 
da elaboração do projeto estrutural:j
-Proprietário, incorporador da obra, cliente.
Coordenador do projeto-Coordenador do projeto. 
-Projetista da Estrutura.
-Tecnologia de concretoTecnologia de concreto.
-Verificador (auditor) do projeto estrutural.
-Projetista das Fundações.Projetista das Fundações.
-Arquiteto.
-Projetista de Instalações Elétricas, Hidráulicas e Ar Condicionado.
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j ç
Informações que alimentam o projeto estrutural 
(fornecidas pela equipe multidisciplinar e por outras fontes).( p q p p p )
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•Figura 3 – Informações que alimentam o projeto estrutural fornecidas pela equipe multidisciplinar e por outras fontes.
As etapas de desenvolvimento do projetoAs etapas de desenvolvimento do projeto
Projeto Preliminar
Projeto Executivo
Controle de Qualidade
Verificaçãoç
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Parâmetros para o desenvolvimento do 
projeto de estrutura: a Conceituaçãoprojeto de estrutura: a Conceituação
1 1 Método construtivo – Tipo de estrutura ( tipo de laje pré fabricação1. 1. Método construtivo – Tipo de estrutura ( tipo de laje, pré fabricação, 
etc ).
2. 2. Definição do fck – Em função da durabilidade, altura do edifício, 
l id d d t ã tvelocidade de construção, custo.
3. 3. Vida útil.
4. 4. Dimensão das peças de concreto – padronização, modulação, p ç p ç , ç ,
“construtibilidade”, desempenho.
5. 5. Sobre cargas.
6 6 Equipamentos na fase de construção e os que ficarão6. 6. Equipamentos – na fase de construção e os que ficarão 
incorporados ao edifício.
7. Exeqüibilidade/ “construtibilidade”.
8. Segurança do trabalhor.
9. Fachadas – esforços transmitidos pelo tipo de fachada.
10 Deformações – limitar as deformações das peças estruturais
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10. Deformações – limitar as deformações das peças estruturais.
11. Detalhes especiais – detalhes da boa prática.
•O conteúdo e a qualidade da descrição da solução
D h ifi õ l t i t t-- Desenhos e especificações – claros, corretos e consistentes.
I f õ i ú d i ã-- Informações gerais - número da revisão 
- - discriminação da alteração
- liberação ao uso ( exigência ISSO 9001 )
- Orientações de uso e manutenção.
-
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O conteúdo e a qualidade da descrição da solução
Projeto de forma :j
-Escala.
-Cortes elucidativos, furações., ç
Numerações das peças estruturais.
Níveis.Níveis.
Eixos e cotas acumuladas.
Especificação das cargas permanentes e acidentais.Especificação das cargas permanentes e acidentais.
Características do concreto e aspectos da durabilidade.
Orientações sobre escoramento e desenformaOrientações sobre escoramento e desenforma.
Juntas de concretagem.
Deformações previstas flechas e contra-flechas
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Deformações previstas, flechas e contra-flechas.
•O conteúdo e a qualidade da descrição da solução
Projeto de Armação:
Especificação do aço – Tipo de aço, diâmetro, ABNTNBR 748: 2007, 
ABNT NBR 7482: 2008; ABNT NBR 7483: 2008ABNT NBR 7482: 2008; ABNT NBR 7483: 2008
Plano de protensão – desenhos em planta e corte das cordoalhas, 
sequência de protensão, detalhes das ancoragens, vista do 
posicionamento das ancoragens, força de protensão, alongamento, etc.
Racionalização e padronização das armaduras.
Tabela resumo de açoTabela resumo de aço
Cobrimento – especificado no projeto.
Detalhes de armadura – ex: detalhes em 3 dimensões onde necessário
Armaduras complementares – ex: malha de aço provisória na caixa 
corrida dos elevadores 
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Custo de estrutura de concreto armado
•Variáveis que influenciam o custo:q
•1. Geometria – consequência do partido arquitetônico e das 
•variáveis p
q p q
características do formato do projeto - altura, perímetro, pé-
direito, índice de compacidade (perímetro divido pela área do 
•variáveis p pavimento), repetitividade.
•2. Demais características do projeto – sobrecargas de 
i t ti d d ã t i i dserviço e permanente, tipos de vedação, materiais de 
acabamento, tipo de fachada.•3 Método construtivo velocidade de execução tipo de•3. Método construtivo – velocidade de execução, tipo de 
fôr-ma utilizada e sua repetitividade, a existência de pré-
moldados e equipamentos de montagem.
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o dados e equ pa e tos de o tage
Custo de estrutura de concreto armado
•Variáveis que influenciam o custo:q
•4. Local de execução da obra – solicitações do meio externo 
e condições de exposição: ventos predominantes e agressi-
vidade atmosférica - influem respectivamente nas ações que 
atuam no edifício e na durabilidade da estrutura.
•5. Preços dos insumos e serviços – engenharia de valor.
•6. Soluções adotadas no projeto da estrutura – concepção 
d j t d t i ã d f k f t d tdo projeto, determinação do fck, formato das peças estru-
turais, racionalização, aspectos relacionados à exeqüibili-
dade detalhamento inclusive a qualidade da apresentação
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dade, detalhamento, inclusive a qualidade da apresentação.
Custo de estrutura de concreto armado
• INDICADORES GEOMÉTRICOS:
• 1. Área de influência do pilar (Ai) – área do pavimento pelo número
de pilares. Quanto maior a área de influência do pilar maior será a
espessura média do pavimentoespessura média do pavimento.
• 2. Espessura média (em) – divisão do volume de concreto pela área
efetiva da estrutura do pavimento. Está relacionada com Ai , a alturai
do edifício, o número de pavimentos e o fck.
• 3. Volume de concreto dos pilares – representaram em média 27% do
volume de concreto dos pavimentos É função direta da altura dovolume de concreto dos pavimentos. É função direta da altura do
edifício, do número de pavimentos e inversamente proporcional à
resistência do concreto à compressão utilizada no cálculo, o fck.
• 4. Áreas de fôrma e formato da peças estruturais – as áreas de fôrma
dos elementos da estrutura estão relacionadas com a geometria
dessas peças.
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dessas peças.
CORRELAÇAO 1
Correlação: espessura média (em ) e altura do edifício (h)ç p ( m ) ( )
a espessura média cresce em função da altura do edifício (altura esta– a espessura média cresce em função da altura do edifício (altura esta
acima do pavimento estudado), principalmente pelo aumento
proporcional da área da seção resistente do pilares (em e hacima
d d “ ”)dados em “m”):
em = 0,0011 x hacima + 0,159
(para 22m < hacima < 136m)
Obs: Válida para o andar-tipo de edifícios residenciais, dentro dos limites
informados
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informados.
CORRELAÇAO 2CORRELAÇAO 2
Correlação: espessura média (em ) com o produto da altura do edifício
(h) pela área de influência do pilar (Ai) – a espessura média cresce
em função dos dois fatores (em e hacima dados em “m” ”, Ai, em “m²”):
0 00003 (h XAi ) + 0 1833em = 0,00003 x (hacima XAi ) + 0,1833
para 10,2 m² < Ai < 35,70 m²
para 22m < hacima < 136 m.
Obs: Válida para o andar-tipo de edifícios residenciais, dentro dos limites
informados
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informados.
CORRELAÇAO 3CORRELAÇAO 3
Correlação: espessura média (em ) e fck do concreto da
estrutura
e = 0 0071 x h x (f )-1/2 + 0 1439em = 0,0071 x hacima x (fck )-1/2 + 0,1439
para 22 m < hacima < 136 m
18 MPa < f < 40 MPa18 MPa < fck < 40 MPa
Obs: Válida para o andar-tipo de edifícios residenciais, dentro dos limites
informados.
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informados.
CONSIDERAÇÕES FINAISCONSIDERAÇÕES FINAIS
• A aplicação de um conjunto de diretrizes nop ç j
desenvolvimento do projeto de estrutura de concreto visa
basicamente aprimorar o desempenho da estrutura nas
di õ d tili ã b tibilid dcondições de utilização, buscar a compatibilidade com o
processo executivo e garantir um custo adequado de
construção Por conseguinte tem como outro objetivoconstrução. Por conseguinte, tem como outro objetivo
relevante evitar patologias construtivas oriundas de
desvios de desempenho causados por projetos dep p p j
estruturas inadequados. Patologias são indesejáveis, não
só por representarem custos para sua reparação, mas
t bé d t i dtambém por gerarem desgastes na imagem da empresa
construtora junto aos seus clientes.
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