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IRECÊ-BA 2026 MIQUEIAS DOS SANTOS SANTANA RA:3630416806 POLO:3152 ENGENHARIA CIVIL ESTRUTURA DE CONCRETO ARMADO 1 ENGENHARIA CIVIL ROTEIRO AULA PRÁTICA ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO I IRECÊ-BA 2026 Roteiro de Aula Prática apresentado a Universidade Pitágoras Unopar como requisito para obtenção de média para a disciplina – Estrutura de Concreto Armado I Tutor(a) à Distância: Jonas Marques André Filho SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 3 2 DESENVOLVIMENTO .................................................................................................... 4 2.1 DIMENSIONAR E DETALHAR VIGAS DE CONCRETO ARMADO PARA ARMADURA SIMPLES 15 2.2 DIMENSIONAR E DETALHAR VIGAS DE CONCRETO ARMADO PARA ARMADURA DUPLA .... 26 2.3 DETALHAMENTO DE LAJES MACIÇAS A DEFLEXÃO ................................................................................ 38 3 CONCLUSÃO ................................................................................................................ 47 4 REFERÊNCIAS .............................................................................................................. 48 3 1 INTRODUÇÃO Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a aplicação de um roteiro de aula prática da disciplina de Estruturas de Concreto Armado I, com foco na modelagem, análise e dimensionamento de elementos estruturais. Para isso, foram utilizados os softwares AutoCAD e TQS, com o objetivo de aproximar a teoria da prática e ajudar os alunos a entender melhor como funcionam os projetos de estruturas de concreto armado na vida real, seguindo as normas brasileiras. O objetivo principal da atividade é proporcionar uma experiência completa, começando pelo lançamento da estrutura, com a definição e o posicionamento de pilares, vigas e lajes, até chegar no detalhamento das armaduras em vigas submetidas à flexão simples e dupla. Durante o processo, os alunos também precisam identificar possíveis erros no modelo, ajustar as armaduras e verificar se a estrutura está segura por meio da análise global. Com isso, espera-se que, ao final da prática, os alunos consigam entender melhor os conceitos de dimensionamento em concreto armado e também desenvolvam habilidades importantes para trabalhar com projetos estruturais de forma mais prática e eficiente. 4 2 DESENVOLVIMENTO LANÇAMENTO DE UMA ESTRUTURA NO MODELADOR ESTRUTURAL-TQS Foram removidos principalmente os elementos de mobília, hachuras e outras informações arquitetônicas que não são necessárias para o projeto estrutural. Também foram retiradas as cotas, já que o desenho está em escala, então elas não são indispensáveis para o uso no TQS. Figura 2 – Criação de DWG diferentes por pavimento e posicionamento na origem usando um ponto comum 5 Figura 3 – Criação de um novo projeto no TQS e preenchimento de informações gerais Figura 4 - Criação dos pavimentos com a altura correta 6 Figura 5 – Definição das propriedades do concreto Foi utilizado o tipo de concreto e a classe de agressividade do exemplo fornecido. O tipo de concreto pode ser alterado caso seja necessário melhorar o desempenho da estrutura. Já a classe de agressividade depende do local onde a casa será construída; como não havia essa informação, foi adotada a agressividade moderada urbana como uma hipótese razoável. Figura 6 -Inserção dos coeficientes de arrasto (carga de vento) Foram usados os valores de exemplo, mas não há muita diferença, visto que a carga de vento não é relevante para edifícios baixos, muito menos para casas comuns. 7 Figura 7 - Inserindo referência externa para o térreo Figura 8 - Criação dos pilares 8 Naturalmente, foi dada preferência em posicionar pilares nos cantos de paredes. Procurou-se manter um equilíbrio entre pilares orientados em x e em y, pois isso ajudar a aumentar a resistência horizontal da construção. Apesar de o carregamento horizontal não ser um problema nessa estrutura, como foi comentado anteriormente, é uma boa prática que não tem desvantagens nesse caso. Figura 7 – Verificando a altura dos pilares 9 Figura 8 - Definição da geometria e carga de alvenaria das vigas Figura 9 - Criação das vigas Conforme indicado, todas foram criadas de baixo para cima e da esquerda para a direita. 10 Figura 10- Copiando as vigas para o nível da cobertura Figura 11 – Criação das lajes (nível da cobertura) 11 Foi usada a espessura de exemplo, 15 cm, mas esta é uma dimensão comum para lajes. O carregamento foi definido como COBERT1, o carregamento de terraço descoberto. Figura 12 – Visualização do modelo 3D da estrutura Figura 13 – Verificação de consistência da modelagem 12 Não foi encontrado nenhum erro na modelagem, foram indicados alguns avisos apenas. Figura 14 – Erros no processamento global Análise dos erros • Espacial A estrutura foi identificada como de nós móveis, o que requer atenção em efeitos de segunda ordem. Para contornar isso, é necessário enrijecer a estrutura até transformá-la em uma de nós fixos ou então realizar análises de segundo ordem mais precisas. 13 • Pilares Todos os erros e avisos relacionados a pilares decorrem de tamanho da seção transversal insuficiente, seja para resistir aos esforços ou para alojar armaduras. • Pavimento (Lajes e vigas) Todos os erros e avisos emitidos foram para as vigas e novamente são devidos a falta de resistência necessária. Isso pode ser corrigindo aumentado a seção transversal, a resistência do concreto ou diminuindo os vãos. Figura 15 – Estrutura com os ajustes finais Perguntas • Foram inseridas as referências externas corretamente? Sim, as plantas foram inseridas na origem e com a escala correta. • As estruturas foram lançadas corretamente? Sim, os modelos da estrutura foram criados corretamente. Após as alterações de dimensões, a estrutura também se tornou adequada do ponto de vista estrutural. • As cargas representam o uso e realidade do edifico? Não, as vigas da cobertura foram mantidas com a carga de alvenaria, sendo 14 que a maior parte delas não terá alvenaria, além disso não foi considerado o peso do telhado. O carregamento das lajes pode ser mantido como de terraço descoberto, desde que o peso da cobertura seja considerado separadamente, visto que o andar da cobertura exerceria uma função semelhante à de um terraço. Talvez fosse necessário adicionar o peso das caixas d’água como carregamento adicional. Vale ressaltar também que o peso das alvenarias não considerou vãos, como portas e janelas, apesar de isso não ser grave estruturalmente, poderia levar a superdimensionamentos. • Foi realizado o processamento das formas? Sim, o modelo estrutural foi extraído sem problemas. • Foi realizado o processamento global da estrutura? Sim, após as correções o processamento global da estrutura foi concluído com sucesso. • Os diagramas de esforços estão condizentes com o comportamento estrutural? Sim. 2.1 DIMENSIONAR E DETALHAR VIGAS DE CONCRETO ARMADO PARA ARMADURA SIMPLES Figura 1 – Configuração de desenho 15 Figura 2 - Relatório de vigas Figura 3 - Diagramas de momento fletor da V9 16Figura 4 - Armadura proposta pelo TQS para a V9 Figura 5 - Novo arranjo proposto para a V9 17 O arranjo proposto pelo TQS emprega 3 barras de 10 mm, totalizando uma área de 2,36 cm2. Se forem utilizadas 2 barras de 12,5 mm obtém-se 2,44 cm2, a área aumenta levemente, mantendo a segurança da viga e aumentando o consumo de aço, mas padroniza mais o diâmetro das barras utilizadas. Figura 6 - Verificação da segurança na alteração proposta 18 Como esperado, a viga permanece segura. Figura 7 - Ajustes e padronização dos cortes de armadura para V9 Aqui, uniformizou-se o diâmetro das barras e o comprimento de corte. Em resumo, quanto mais similares as armaduras mais eficiência prática se obtém. Figura 8 - Ajustes e padronização dos cortes de armadura para V1 19 Figura 9 - Ajustes e padronização dos cortes de armadura para V2 Figura 10 - Ajustes e padronização dos cortes de armadura para V4 20 Figura 11 - Ajustes e padronização dos cortes de armadura para V5 Figura 12 - Ajustes e padronização dos cortes de armadura para V6 21 Figura 13 - Ajustes e padronização dos cortes de armadura para V7 Figura 14 - Ajustes e padronização dos cortes de armadura para V8 22 Figura 15 - Ajustes e padronização dos cortes de armadura para V10 Figura 16 - Ajustes e padronização dos cortes de armadura para V12 23 Figura 17 - Ajustes e padronização dos cortes de armadura para V13 Figura 18 - Ajustes e padronização dos cortes de armadura para V14 24 Figura 19 - Ajustes e padronização dos cortes de armadura para V15 Respostas • As vigas foram dimensionadas corretamente? Não, para dimensionar corretamente as vigas, deveria ter sido usada a calculadora de flexão normal composta. • O arranjo escolhido pelo TQS pode ser otimizado? Sim, apesar de o TQS minimizar a quantidade de aço enquanto mantém a segurança, satisfazendo tanto os critérios estruturais quanto de consumo de material, o fator econômico também abrange custo de mão de obra, que não é levado em consideração no programa. Ao uniformizar mais as armaduras, seja no quesito diâmetro, comprimento ou outros, a montagem e o corte no canteiro de obras se tornam mais simples, o que evita erros e economiza tempo. • Os novos arranjos escolhidos passam na verificação de vigas do TQS? Sim, desde que os novos arranjos não diminuam a quantidade de aço e o comprimento das barras, pode-se afirmar que eles passarão na verificação de vigas. Entretanto, nem toda redução de área ou de comprimento necessariamente reprovarão na verificação de segurança, desde que sejam alterações pequenas. 25 2.2 DIMENSIONAR E DETALHAR VIGAS DE CONCRETO ARMADO PARA ARMADURA DUPLA Figura 1 – Ajuste da altura da viga V7 e aumento da carga linear para1,5 tf/m Figura 2 – Ajuste nas vigas V1 e V5 26 As vigas V1 e V5 também tiveram suas alturas reduzidas, de modo que talvez possuam necessidade de armadura dupla. Figura 3 - Momentos máximos na V7 27 Figura 4 – Cálculo da máxima armadura negativa na V7 Figura 5 – Cálculo da máxima armadura positiva na V7 28 Fonte: elaborado pelo autor, (2025) Nota-se que o centro do vão não necessita de armadura dupla mas o apoio direito. Figura 6 – Armaduras sugeridas pelo TQS para V7 29 Figura 7 – Novo arranjo para V7 Figura 8 – Verificação de segurança na V7 30 Figura 9 – Novo arranjo para V1 (também há armadura dupla) 32 Figura 10 – Novo arranjo para V2 Figura 11 – Novo arranjo para V3 33 Figura 12 – Novo arranjo para V4 Figura 13 – Novo arranjo para V5 34 Figura 14 – Novo arranjo para V6 Figura 15– Novo arranjo para V8 35 Figura 16 – Novo arranjo para V9 Figura 17 – Novo arranjo para V10 36 Figura 18 – Novo arranjo para V12 Figura 19 – Novo arranjo para V13 37 Figura 18 – Novo arranjo para V12 Figura 21 – Novo arranjo para V15 38 Respostas • As vigas foram dimensionadas corretamente? Não, a calculadora usada foi a para flexão simples quanto deveria ser utilizada a de flexão normal composta. • Houve necessidade de armadura dupla? Como verificar a armadura dupla? Sim, as vigas V1 e V7 necessitaram de armadura dupla após as alterações nas alturas. Se pode verificar a necessidade ou presença de armadura dupla quando a razão x/d, entre a altura da linha neutra e a altura da armadura positiva, atinge o valor limite de 0,45. • O arranjo escolhido pelo TQS pode ser otimizado? Sim, assim como no exercício anterior, as armaduras podem ser uniformizadas de modo a otimizar a mão de obra no momento do corte e montagem das armaduras de aço. • Os novos arranjos escolhidos passam na verificação de vigas do TQS? Sim, a área de aço e o comprimento de corte não foram reduzidos drasticamente, logo todos os novos arranjos passaram na verificação de vigas. 2.3 DETALHAMENTO DE LAJES MACIÇAS A DEFLEXÃO Figura 1 - Divisões detalhadas da laje 39 Figura 2 – Momentos positivos verticais na laje Figura 3 – União dos trechos em faixas Figura 4 - Critérios de cálculo para a faixa central 40 Figura 5 - Linhas de isovalores com intervalos de esforço (0,001 tfm/m, 0,75 tfm/m e 1,00 tfm/m). Figura 6 – Faixas horizontais 41 Figura 7 - Agrupando faixas com esforços similares Figura 8 – Comparação da armadura efetiva e calculada (Momento negativo 42 horizontal) Figura 9 – Comparação da armadura efetiva e calculada (Momento positivo horizontal) Figura 10 – Comparação da armadura efetiva e calculada (Momento negativo https://www.studocu.com/pt-br?utm_campaign=shared-document&utm_source=studocu-document&utm_medium=social_sharing&utm_content=concreto-i-pronto 43 vertical) Figura 11 – Comparação da armadura efetiva e calculada (Momento positivo vertical) 44 Figura 12 – Otimização no arranjo de armaduras (Momento positivo horizontal) Figura 13 – Otimização no arranjo de armaduras (Momento positivo vertical) 45 Figura 14 – Otimização no arranjo de armaduras (Momento negativo horizontal) Figura 15 – Otimização no arranjo de armaduras (Momento negativo vertical) 46 Respostas • As lajes foram dimensionadas corretamente? Sim, supor que lajes estão em flexão simples é muito plausível visto que o seu comportamento de membrana é desprezível em comparação com a flexão, logo dimensiona-las para flexão simples não gera grandes erros como no caso das vigas em flexão composta. • Houve necessidade de armadura dupla? Não houve. Como lajes tem maior rigidez quando comparadas a vigas, é difícil haver necessidade de armadura dupla. • O arranjo escolhido pelo TQS pode ser otimizado? Sim, como o TQS dimensiona as armaduras por faixa de esforços, que são criadas automaticamente, é normal haver uma quantidade muito grande de barras diferentes em um curto espaço. Padronizar as armaduras global e localmente facilitará muito a montagem no canteiro de obras, economizando muito tempo. • Os novos arranjos escolhidos passam na verificação de vigas do TQS? As lajes não possuem uma função de verificação de vigas. Primeiramente porque o estado limite de lajesusualmente é o de serviço e não último, como no caso das vigas, além disso a laje naturalmente possuirá trechos com maior quantidade de armadura que a necessária e outros com menor quantidade, isso não é grave como seria no caso de vigas, visto que as lajes possuem uma alta capacidade de redistribuição de tensões. • Elaborou os desenhos das armaduras de lajes? Sim. 47 3 CONCLUSÃO A conclusão deste trabalho mostra a importância de colocar em prática os conhecimentos teóricos aprendidos na disciplina de Estruturas de Concreto Armado I. Com a modelagem da estrutura usando os softwares AutoCAD e TQS, foi possível passar por todas as etapas de um projeto estrutural, desde o lançamento de pilares, vigas e lajes até o detalhamento e dimensionamento das armaduras, tanto em vigas com flexão simples quanto dupla, além do dimensionamento das lajes maciças. Durante a realização da atividade, ficou claro como é importante analisar o modelo com atenção, identificar possíveis erros e fazer ajustes para melhorar o projeto. A análise global da estrutura e a leitura dos diagramas de esforços ajudaram a encontrar pontos mais críticos e garantir que tudo estivesse de acordo com as normas. Assim, a prática ajudou não só a entender melhor os conceitos de dimensionamento, mas também a desenvolver habilidades no uso de ferramentas digitais aplicadas à engenharia. De forma geral, o trabalho atingiu seu objetivo, contribuindo para a formação de alunos mais preparados para desenvolver e analisar projetos estruturais na prática. 48 REFERÊNCIAS AUTODESK. AutoCAD Education. Disponível em: https://www.autodesk.com.br/education/edusoftware/overview. TQS SISTEMAS. TQS – Software para cálculo estrutural e edição de projetos. Disponível em: https://www.tqs.com.br/systems/educational. VILLAR, R. T. Estruturas de concreto armado. 3. ed. São Paulo: Elsevier, 2003. WERNECK, J. C. de O. Concreto armado: teoria e prática. São Paulo: Blucher, 2012. http://www.autodesk.com.br/education/edusoftware/overview http://www.tqs.com.br/systems/educational