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Estruturas de Concreto III - Aula 1.pdf Estruturas de Concreto III –Aula 1 Professora: Carla Pinheiro Moreira 23/02/16 Provas AV1: Matéria dada até 05/04/16 Revisão AV1: 12/04/16 Prova AV1: 19/04/16 Visto de Prova AV1: 26/04/16 AV2: Toda a matéria Revisão AV2: 07/06/16 Prova AV2: 14/06/16 AV3: Visto de prova AV2: 21/06/16 Prova AV3: 28/06/16 Toda a matéria Bibliografia • FUSCO, Péricles Brasiliense, Técnica de Armar as Estruturas de Concreto, São Paulo: PINI, 2000 • CHOLFE, Luiz e BONILHA, Luciana; Concreto Protendido: Teoria e Prática. 1 ed. São Paulo: PINI, 2013 • CARVALHO, Roberto Chust Estruturas em Concreto Protendido - pós-tração pré-tração e cálculo e detalhamento. 1ed. São Paulo: PINI, 2013 Matéria que será abordada ao longo do Curso Unidade 1: Elementos Especiais: Aplicações 1.1 Transição de Pilares; 1.2 Consolos; 1.3 Nós de Quadros; 1.4 Articulações em peças de concreto. Unidade 2: Escadas 2.1 Proporção dos degraus; 2.2 Tipos; 2.3 Escadas em forma de lajes inclinadas; 2.4 Empuxo ao vazio; 2.5 Dimensionamento e detalhamento. Matéria que será abordada ao longo do Curso Unidade 3: Reservatórios 3.1 Tipos; 3.2 Modelos; 3.3 Dimensionamento e detalhamento. Unidade 4: Consolos Curtos 3.1 Bielas e tirantes; 3.2 Modelo resistente; 3.3 Dimensionamento e detalhamento; 3.4 Dentes Gerber. Matéria que será abordada ao longo do Curso Unidade 5: Fundamentos do Concreto Protendido 5.1 Conceituação inicial; 5.2 Materiais, dispositivos e sistemas de protensão; .3 Esforços solicitantes; 5.4 Perdas de protensão; 5.5 Critérios de projeto; 5.6 Solicitações normais; 5.7 Cisalhamento. Aula 1 - Elementos Especiais: Aplicações 1.1 Transição de Pilares; 1.2 Consolos; 1.3 Nós de Quadros; 1.4 Articulações em peças de concreto. 1. Elementos Especiais: Aplicações: • O primeiro passo para a concepção de uma estrutura envolve a definição do arranjo estrutural. Nos edifícios usuais de concreto armado, o arranjo estrutural é constituído por lajes, vigas e pilares ou pela união desses elementos. No nível da fundação, os pilares transmitem as cargas da estrutura ao terreno, através de elementos estruturais como sapatas diretas, blocos, estacas, tubulões, etc. • A definição do arranjo estrutural é chamada comumente de lançamento estrutural. O lançamento estrutural é uma das etapas mais importantes do projeto de uma estrutura de concreto armado. O lançamento estrutural envolve: A definição da posição dos elementos estruturais que compõem a estrutura (lajes, vigas, pilares, etc...); A definição da forma e dimensões dos elementos estruturais. • Considerando as ações verticais e horizontais que solicitam uma estrutura, deve-se procurar dispor e definir os elementos estruturais de forma a criar condições de absorvê-las, conduzindo-as até as fundações, tendo sempre em vista minimizar as interferências com o arranjo arquitetônico. • A definição da disposição das peças estruturais num edifício é influenciada por diversos fatores. No caso dos edifícios residenciais usuais, por exemplo, a posição da caixa d’água, a posição das escadas, a posição dos elevadores, a cobertura, o layout do pavimento tipo, a garagem, etc., trazem implicações importantes para a concepção da estrutura. Além dos fatores citados acima, é necessário avaliar a interferência com os projetos de instalações (hidro sanitário, elétrico, incêndio, etc.). 1.1 Transição de Pilares: • No caso dos edifícios com garagem ou estacionamento, a definição das vagas condiciona a disposição dos pilares e vice-versa. A posição dos pilares influencia no arranjo das vigas que, por sua vez, delimitam as lajes. Por isso a estrutura é chamada de sistema, ou seja, um conjunto de elementos que interagem. • O estudo detalhado do projeto arquitetônico é fundamental para a definição de um arranjo estrutural compatível com mesmo. Quanto melhor for o lançamento estrutural, menores serão as modificações a serem introduzidas no dimensionamento da estrutura. • Ou seja, quando, por exemplo, há quatro pilares suportando as cargas transmitidas ao longo dos andares e, ao chegar ao térreo, é preciso reduzir a quantidade de interferências para aumentar a quantidade de vagas de garagem no subsolo. O responsável por esse desvio no carregamento é um elemento de transição. O mesmo acontece no caso de blocos de fundação, que transferem a carga depositada por um pilar para um conjunto de estacas, no caso de fundações profundas. Com relação às transferências de carga, para que o efeito desejado seja atingido os elementos de transição contam com armaduras especialmente concebidas para esta finalidade para que os esforços sejam compensados de maneira adequada e não ocorram patologias. • Alguns tipos de estrutura de transição: Alvenaria estrutural Lajes de transição: Comuns em edifícios em alvenaria estrutural ou com paredes de concreto, são pavimentos formados por vigas de transição que recebem as cargas das paredes estruturais e as transferem para pilares. São necessárias para abrir espaço em pavimentos térreos e subsolos, que abrigam áreas de uso comum e garagens. Costumam consumir muito material e têm execução complexa. Vigas: Quando nos subsolos há pilares em posições diferentes dos que há do térreo para cima, são essas vigas que transferem as cargas de um pilar para outro. Blocos de transição: Geralmente usados em fundações, para transferir a carga de um ou alguns pilares para diversas estacas. Estacas de fundação • A escolha da estrutura de um edifício de andares múltiplos começa pelo PAVIMENTO TIPO, fixando-se a posição de vigas e pilares, levando sempre em consideração a posição da caixa d'água. Em boa parte dos casos, a posição da caixa d'água coincide com a caixa de escadas. • Com a estrutura do PAVIMENTO TIPO resolvida, verifica-se se posição dos pilares pode ser mantida nos outros pavimentos. Nesta análise são considerados aspectos estéticos e funcionais das garagens, pilotis, salões de festas, "play-grounds", etc. • Caso não seja possível manter a posição dos pilares, tenta-se reformular a estrutura do PAVIMENTO TIPO até compatibilizar a posição dos pilares com os outros pavimentos. • No caso de edifícios, pode ocorrer uma incompatibilidade entre a posição dos pilares em dois pavimentos diferentes. Essa situação pode existir em função de diferenças no layout dos pavimentos, como é o caso nos edifícios residenciais, que possuem garagem e pavimento tipo. Nesses casos, utiliza- se uma estrutura de transição como a mostrada na Figura a seguir. • As estruturas de transição, na grande maioria das vezes, são caras e de grande responsabilidade estrutural. Portanto, deve-se procurar conceber o arranjo estrutural de forma a minimizar sua ocorrência. 1.2 Consolos: Os consolos são elementos estruturais que se projetam de pilares ou paredes para servir de apoio para outras partes da estrutura ou para cargas de utilização. Os consolos constituem-se em balanços curtos, pois não podem ser projetados utilizando-se a teoria de flexão. São considerados consolos os elementos em balanço nos quais a distância (a) da carga aplicada à face do apoio é menor ou igual à altura útil (d) do consolo. O consolo pode ser: • Curto, se 0,5.d ≤ a ≤ d; • Muito curto, se: a > 0,5.d; • Nos casos em que a > d, o dimensionamento do consolo é tratado como viga. 1.3 Nós de Quadros: Nas últimas três décadas, pode-se dizer que houve uma maior preocupação com o comportamento mecânico dos nós, fato confirmado pelo crescimento das pesquisas envolvendo tal região do sistema estrutural. Antes disso, em nível de projeto, admitia-se que as condições nos nós de pórtico não eram críticas. Ou seja, admitia-se que a resistência da ligação era igual à do elemento estrutural menos resistente. Entretanto, pode-se dizer que os nós de pórtico são, com freqüência, regiões mais críticas do sistema estrutural como um todo, devido a uma série de fatores, entre os quais se incluem a mudança de direção de esforços e tensões, as elevadas tensões cisalhantes que ali surgem, além dos aspectos construtivos associados à ancoragem das armaduras. Em termos de desempenho estrutural, é desejável que o nó apresente resistência suficiente de modo a não impedir o total desenvolvimento da capacidade resistente dos elementos que serão conectados. Levando em conta que a filosofia de projeto recomenda, em situação de ruína, que a plastificação ocorra antes nas vigas que nos pilares, o nó de pórtico deve resistir a ações maiores à correspondente ao momento último da viga. Em termos de execução em obra, é desejável também que o arranjo das armaduras na ligação não dificulte a sua colocação nem a compactação do concreto. De fato, deve haver a preocupação do projetista estrutural quanto ao problema de congestionamento das armaduras nessa região. Conhecendo-se a resistência ao cisalhamento do nó torna-se possível avaliar se os elementos viga e pilar poderão alcançar a capacidade máxima. Essa grandeza pode ser obtida por meio dos modelos nos quais utilizam conceitos dos modelos de biela e tirante - e por expressões prescritas por normas de cálculo que tratam dos nós de pórtico. 1.4 Articulações em peças de concreto: Os engastamentos, embora não sejam comuns, existem ocasionalmente, quando a extremidade de um membro está profundamente incrustada em um bloco de concreto maciço ou cimentada em rocha sólida como na Figura abaixo. Estruturas de Concreto III - Aula 2.pdf Estruturas de Concreto III –Aula 2 Professora: Carla Pinheiro Moreira 01/03/16 Aula 2 - Escadas 2.1 Proporção dos degraus; 2.2 Tipos. 2.1 Proporção dos degraus : Existe uma lei, "Lei de Blondell (1680)", que estabelece uma relação para os degraus entre o piso e o espelho. O piso é a parte das escadas onde você pisa, enquanto que o espelho é determinado pela distância em altura entre 2 pisos. 2 espelhos + 1 piso = 64cm. A relação ideal é Espelho=18cm e Piso=28cm. • Recomenda-se, para a obtenção de uma escada confortável, que seja verificada a relação: s + 2e = 60 cm a 64 cm, onde “s” representa o piso e “e” representa “espelho”, ou seja, a altura do degrau. • Entretanto, alguns códigos de obra especificam valores extremos, como, por exemplo: s ≥ 25 cm e e ≤ 18 cm. • Valores fora destes intervalos só se justificam para escadas com fins especiais, como por exemplo escadas de uso eventual. • Impõe-se ainda que a altura livre (hl) seja no mínimo igual a 2,10 m. • Sendo lv o desnível a vencer com a escada, lh o seu desenvolvimento horizontal e n o número de degraus, tem-se: Recomendações para algumas dimensões da escada: • Considerando-se s + 2e = 62 cm (valor médio entre 60 cm e 64 cm), apresentam-se alguns exemplos: • escadas interiores apertadas: s = 25 cm; e = 18,5 cm • escadas interiores folgadas: s = 28 cm; e = 17,0 cm • escadas externas: s = 32 cm; e = 15,0 cm • Escadas de marinheiro: s = 0; e = 31,0 cm • A largura da escada deve ser superior a 80 cm em geral e da ordem de 120 cm em edifícios residenciais ou comerciais (ver legislação do corpo de bombeiros local). • Recomenda-se que a cada 16 degraus se coloque um patamar de descanso que deve ter um comprimento de três pisos (ver legislação local). • Dimensionamento de escadas segundo a NBR 9077 (Saídas de Emergência em Edificações) e a NBR 9050/2004 (Norma de Acessibilidade) 2.2 Tipos: • As escadas mais comuns para casas são a “escada em U”, a “escada em L” e a “escada reta”. Escada em U • Esse é um tipo de escada que ocupa maior área do ambiente e pode ser projetada na divisa com uma parede ou no meio da casa dividindo dois ambientes, como sala de jantar e sala de estar, ou sala de jantar e sala de TV. Essa é a característica mais interessante dessa escada! Escada em U • Para o exemplo temos um desnível de 288cm (laje a laje) para ser vencido. Escada em L • Escada em L nos traz a sensação que deve ficar no canto, o que não é verdade. Os projetistas tem fantásticos projetos com escadas em L no meio de ambiente. • Mesmo tendo que ficar no canto de paredes, nem por isso ela deixa de ser uma escada bonita, ainda mais quando a sala tem um pé-direito duplo e a escada chega em um mezanino no pavimento superior. • Em residências com menor espaço, como casas geminadas de dois pavimentos (sobrados) as escadas em L também são muito utilizadas para ganhar espaço. Escada em L Essa é uma escada em L simétrica, ou seja, a escada está dividida ao meio, cada parte do L tem o mesmo tamanho. Entretanto esse formato pode variar. O primeiro lance pode ser mais curto e o segundo lance mais comprido, ou vice-versa, vai depender do seu projeto e do espaço disponível. Escada em L Escada Reta • A escada reta é a que ocupa menor área do ambiente. É indicada para salas muito estreitas, em formato retangular. • Para o uso no dia-a-dia esse tipo de escada é o que demanda maior esforço dos moradores porque não tem patamar intermediário de descanso. Escada Reta • No exemplo temos novamente um desnível de 288cm (laje a laje) para ser vencido. O piso é de 28cm e o espelho de 18cm. Veja a elevação: Estruturas de Concreto III - Aula 3.pdf Estruturas de Concreto III –Aula 3 Professora: Carla Pinheiro Moreira 08/03/16 Aula 3 - Escadas 2.3 Escadas em forma de lajes inclinadas; 2.4 Empuxo ao vazio; 2.5 Dimensionamento e detalhamento. 2.3 Escadas em forma de lajes inclinadas: Uma escada de concreto pode ser interpretada como uma laje inclinada armada em uma direção, com concreto adicional para produzir os degraus e espelhos. As reações de apoio podem ser calculadas pelo processo das áreas. O processo simplificado ora sugerido para cálculo dos momentos fletores consiste em dividir a escada conforme o esquema a seguir. As lajes L1, L2 e L3 são consideradas apoiadas em três bordas, com a quarta borda livre. Os momentos fletores podem ser obtidos mediante o uso de tabelas, considerando-se carregamento uniformemente distribuído e considerando-se três bordas apoiadas e a outra livre. 2.4 Empuxo ao vazio: No encontro dos degraus com o patamar deve-se cuidar do problema do “empuxo ao vazio”, e para isto, a armadura longitudinal deve ser convenientemente ancorada: 2.5 Dimensionamento e detalhamento: AVALIAÇÃO DAS CARGAS Peso Próprio: o valor do carregamento devido ao peso próprio é fixado a partir da altura média da escada, devendo-se considerar adequadamente os trechos planos e os trechos inclinados. O carregamento é considerado por metro quadrado, devendo ser consideradas sobre a projeção horizontal da escada: Trecho plano: pp = espessura x peso específico do concreto Trecho inclinado: espessura média x peso específico do concreto Obs.: é recomendado que se tenha um valor de h₁ ≥ 7cm. Revestimento: dependendo do tipo de revestimento adotam-se valores entre 0,5 a 1,0 kN/m2, o que inclui também o contrapiso e o reboco. Carga Acidental: segundo a NBR 6120 o valor a ser utilizado para a carga acidental é: - escadas com acesso ao público: sc = 3 kN/m2 - escadas sem acesso ao público: sc =2,5 kN/m2 - escadas de edifícios públicos: sc = 4 kN/m2 ou mais. Parapeitos e corrimões: os parapeitos e corrimões se apoiam geralmente nas vigas laterais. Quando a escada não possui vigas, o seu peso pode ser distribuído por m2 de projeção horizontal (peso do corrimão ou parapeito por metro linear/largura da escada). Escadas armadas longitudinalmente: Escadas armadas transversalmente: Estruturas de Concreto III - Aula 4 - RESERVATÓRIOS DE ÁGUA.pdf RESERVATÓRIOS DE ÁGUA Classificação RESERVATÓRIOS DE ÁGUA Classificação de acordo com a localização no terreno: •enterrado (quando completamente embutido no terreno); •semi-enterrado ou semi-apoiado(altura líquida com uma parte abaixo do nível do terreno; •apoiado (laje de fundo apoiada no terreno); •elevado (reservatório apoiado em estruturas de elevação) Arranjo dos reservatórios elevados Dimensões usuais Ações que podem atuar nos reservatórios • São de dois tipos: AÇÕES INDIRETAS e DIRETAS. • As AÇÕES INDIRETAS são aquelas que impõem deformações nas estruturas e, conseqüentemente, esforços. Ou sejam: • Fluência; • Retração; • Variação de temperatura; • Deslocamentos de apoio e • Imperfeições geométricas Ações que podem atuar nos reservatórios • As AÇÕES DIRETAS são esforços externos que atuam nas estruturas gerando deslocamentos e esforços internos em seus elementos estruturais. No Brasil, as principais ações diretas que podem atuar nos reservatórios, conforme sejam térreos ou elevados, são apresentadas a seguir, juntamente com suas notações simplificadas. • Para reservatórios elevados: Para reservatórios térreos: - peso próprio + sobrecarga6 : G - peso próprio + sobrecarga6: G - água (peso e empuxo) : A - água (peso e empuxo) : A - terra (empuxo nas paredes) : T - vento : V - lençol freático (sub-pressão) : L AÇÕES A CONSIDERAR Nos reservatórios paralelepipédicos, além do peso próprio e das ações devido à sobrecarga, atuam as ações indicadas a seguir: Devido às ações da água e do solo a - nos reservatórios elevados: empuxo d’água, conforme esquema abaixo: Nota-se que para o reservatório cheio há concomitância da ação devido à massa de água e à reação do terreno, devendo ser considerada, no cálculo, a diferença entre estas duas ações. Como, nos casos mais comuns, a reação do terreno (no fundo) é sempre maior que a ação devido à massa de água, as situações das ações ficam com o aspecto indicado. b - nos reservatórios apoiados: empuxo d’água e reação do terreno, conforme abaixo c - nos reservatórios enterrados: empuxo d’água, empuxo de terra, subpressão de água, quando houver lençol freático, e reação do terreno. • Nota-se, que para o reservatório cheio há concomitância da ação devido ao empuxo d’água, com a ação devido ao empuxo de terra, devendo ser considerada, no cálculo, a diferença entre estas duas ações. Como, nos casos mais comuns, o empuxo d’água nas paredes é maior que o de terra e, no fundo, a reação do terreno é sempre maior que a massa de água, as situações das ações ficam com os aspectos indicados para o reservatório vazio e para o reservatório cheio. • nos reservatórios enterrados, no período antes do reaterro, deve-se levar em consideração a situação de ações do reservatório apoiado no solo. • Outra situação que deve ser considerada é o caso do reservatório enterrado abaixo do nível do terreno, onde a ação na tampa do reservatório, devido a circulação de veículos, deve ser levada em conta. É o caso por exemplo de garagem no subsolo de edifício, onde o reservatório enterrado fica sujeito a este tipo de ação. • Deve-se analisar, para os reservatórios enterrados, o caso do lençol freático ser mais elevado que o fundo do mesmo, neste caso, além da ação externa devido ao empuxo do solo, deve-se levar em consideração o empuxo provocado pelo lençol freático. A ação desta subpressão está representada na figura abaixo, e o valor desta ação sobre a laje de fundo e sobre as paredes é proporcional a altura hL , Deformações dos elementos do reservatório a) Corte vertical b) Corte horizontal Arestas dos reservatórios com mísulas e sem mísulas a) ligação sem mísula b) ligação com mísula Dimensões das mísulas Costuma-se adotar mísulas, com ângulo de 45o e com dimensões, iguais a maior espessura (e) dos elementos estruturais da ligação LIGAÇÕES ENTRE OS ELEMENTOS DO RESERVATÓRIO PARALELEPIPÉDICO a) Ligações entre a tampa e as paredes - Apoio b) Ligações entre paredes - Engastamento c)Ligações entre o fundo e as paredes - Engastamento Arranjos para as armaduras De um modo geral, com o que foi exposto, as ligações da laje de tampa com as paredes podem ser consideradas articuladas e as demais ligações devem ser consideradas engastadas. ESTADOS LIMITES DE UTILIZAÇÃO • Os níveis de exigência e as categorias de resistência dependem do comportamento desejado para a estrutura, tendo em vista o tipo de utilização, os custos de manutenção ou a vida útil prevista. Estes fatores condicionam os valores-limite a adotar, como exemplo: • - fissuras no concreto: a abertura das fissuras deve ficar limitada a valores prefixados, tais como 0,1 mm a 0,4 mm. • - flechas: os valores-limite dependem inteiramente do tipo de utilização e da sensibilidade e outras partes da estrutura em relação a estas flechas; • - vibrações: as freqüências que causam inquietação às pessoas são de 0,7 hertz a 2 hertz ou amplitudes muito grandes devem ser evitadas; • - incêndios: o tempo de resistência ao fogo é fixado (em minutos) de acordo com as conseqüências, durante os quais a estrutura, submetida à ação das cargas, não poderá entrar em colapso. PROCESSOS PARA A DETERMINAÇÃO DOS ESFORÇOS SOLICITANTES NOS RESERVATÓRIOS • Em um reservatório paralelepipédico sobre apoios discretos (pilares, estacas, tubulões), dimensiona-se a laje de tampa e a laje de fundo considerando-as como placas. • As paredes trabalham como placa (laje) e como chapa ( viga-parede quando h ≥ 0,5 l ). Dimensionam-se as paredes como placa e como chapa separadamente e superpõem-se as armaduras. • Este tipo de reservatório paralelepipédico, sobre apoios discretos e paredes com comportamento estrutural de vigas-parede, é o mais comum • Consideração do elemento estrutural como placa (laje) • consideram as lajes isoladas, o cálculo é feito tendo sempre por base o comportamento elástico. • calculam-se as ações atuantes em cada laje, separam-se as lajes, definidas as condições de apoio. • O modelo estrutural do reservatório é considerado como constituído por lajes isoladas, posteriormente, deve-se levar em conta a continuidade da estrutura, compatibilizando os momentos fletores que ocorrem nas arestas. • Deve-se proceder à compatibilização dos momentos fletores. Alguns autores recomendam adotar, para esse momento fletor negativo, o maior valor entre a média dos dois momentos fletores e 80% do maior. • Após a compatibilização dos momentos fletores negativos, deve-se corrigir os momentos fletores positivos relativos à mesma direção.A correção dos momentos fletores positivos é feita integralmente, ou seja, os momentos fletores no centro da laje devem ser aumentados ou diminuídos adequadamente, de acordo com a variação do respectivo momento negativo, após a compatibilização. • As ações na laje de tampa, laje de fundo e peso próprio das paredes, acrescidas do peso d’água, são transmitidas aos pilares por intermédio das paredes do reservatório, que funcionam como vigas usuais, quando a altura for menor que a metade do espaçamento entre apoios (h < 0,5 l ) e, como viga-parede, quando a altura for maior ou igual (h ≥ 0,5 l ). Reservatório elevado Exercicio 1 • Reservatorio elevado: • Volume = 30m3 h água= 2,17m • Fck = 20 MPa Aço CA 50 • Cobrimento = 3cm • eparedes =16cm • efundo =12cm • etampa =12cm Tampa • a - Ações atuantes na laje de tampa: • peso próprio (0,12 x 25) = 3,00 kN/m2 • revestimento adotado = 1,00 kN/m2 • sobrecarga NBR 6120 = 0,50 kN/m2 • total = 4,50 kN/m2 • b –Calculo das reações e momentos • lx/ly = 0,567 = 0,55 • Rx = 0,35x4,5x2,75=4,33knN/m • Ry = 0,27x4,5x2,75=3,34knN/m • Mx = (93,4/1000)x 4,5x(2,75)2 = 3,18knN.m/m • My = (38,8/1000)x 4,5x(2,75)2 = 1,32knN.m/m lx=2,75 ly=4,85 Fundo • a - Ações atuantes na laje de tampa: • peso próprio (0,12 x 25) = 3,00 kN/m2 • revestimento adotado = 1,00 kN/m2 • sobrecarga água = 2,17x10 = 21,70 kN/m2 • total = 25,70 kN/m2 • b –Calculo das reações e momentos • lx/ly = 0,567 = 0,55 • Rx = 0,37x25,7x2,75=26,15 knN/m • Ry = 0,24x25,7x2,75=16,96 knN/m • Mx = (39,6/1000)x 25,7x(2,75)2 = 7,70knN.m/m • My = (13,2/1000)x 25,7x(2,75)2 = 2,6knN.m/m • Xx = (80,6/1000)x 25,7x(2,75)2 = 15,67knN.m/m • Xy = (56,1/1000)x 25,7x(2,75)2 = 10,9knN.m/m lx=2,75 ly=4,85 Paredes 01 e 02 • p= γ . h = 10,00 . 2,17 = 21,70 kN/m2 • Simplificando para a altura de 2,52m, com a mesma proporção da área • 21,7x 2,17/2 = p x 2,52/2 →p= 18,7kN/m2 lx=2,52 ly=2,75 p= 18,7kN/m2 p= 21,7kN/m 2 Paredes 01 e 02 • b –Calculo dos momentos • lx/ly = 0,92 = 0,9 • Mx = (0,0117)x 18,7x(2,52)2 =1,39knN.m/m • My = (0,0106)x 18,7x(2,52)2 = 1,26knN.m/m • Xx = (0,0389)x 18,7x(2,52)2 = 4,62knN.m/m • Xy = (0,0306)x 18,7x(2,52)2 = 3,64knN.m/m Paredes 03 e 04 • b –Calculo dos momentos • lx/ly = 0,52 = 0,5 • Mx = (0,0251)x 18,7x(2,52)2=3,0knN.m/m • My = (0,0058)x 18,7x(2,52)2 = 0,7knN.m/m • Xx = (0,0614)x 18,7x(2,52)2 = 7,3knN.m/m • Xy = (0,0362)x 18,7x(2,52)2 = 4,3knN.m/m lx=2,52 ly=4,85 p= 18,7kN/m2 p= 21,7kN/m 2 COMPATIBILIZAÇÃO DOS MOMENTOS FLETORES ENTRE PAREDES Corte horizontal - momentos fletores característicos, a serem compatibilizados Momentos fletores, de cálculo, compatibilizados COMPATIBILIZAÇÃO DOS MOMENTOS FLETORES • Compatibilização dos momentos fletores entre paredes • Da compatibilização, tem-se o momento fletor final, mk o maior dentre os valores: • (3,64 + 4,3)/2 = 3,97 kN.m/m ; • 0,8 . 4,3 = 3,44 kN.m/m • Já, nas correções para os momentos fletores positivos, tem-se: • 1,26 kN.m/m, é mantido à favor da segurança • 0,7 + (4,3 - 3,97) = 1,03 kN.m/m • Xyk = 3,97 kN.m/m → Xyd = 5,6 kN.m/m • My01/02k = 1,26 kN.m/m →Myd=1,8 kN.m/m • My03/04k = 1,03 kN.m/m →Myd=1,5 kN.m/m COMPATIBILIZAÇÃO DOS MOMENTOS FLETORES - LAJE DE FUNDO E AS PAREDES 01 E 02 Corte vertical ( par. 01 e 02 ), momentos fletores característicos a serem compatibilizados COMPATIBILIZAÇÃO DOS MOMENTOS FLETORES • Laje de fundo e as paredes 01 e 02 Compatibilização dos momentos fletores: (10,9+4,62)/2 = = 7,76 kN.m/m ; 10,9 . 0,8 = 8,72 kN.m/m Correção para os momentos fletores positivos: 1,39 kN.m/m, mantido 2,6 + (10,9 - 8,72) = 4,78 kN.m/m Xk= 8,72 kN.m/m → Xd = 12,21 kN.m/m My01/02k = 1,39 kN.m/m →Myd=1,95 kN.m/m Myfundok = 4,78 kN.m/m →Myd=6,7 kN.m/m COMPATIBILIZAÇÃO DOS MOMENTOS FLETORES • Laje de fundo e as paredes 01 e 02 Compatibilização dos momentos fletores: (10,9+4,62)/2 = = 7,76 kN.m/m ; 10,9 . 0,8 = 8,72 kN.m/m Correção para os momentos fletores positivos: 1,39 kN.m/m, mantido 2,6 + (10,9 - 8,72) = 4,78 kN.m/m Xk= 8,72 kN.m/m → Xd = 12,21 kN.m/m My01/02k = 1,39 kN.m/m →Myd=1,95 kN.m/m Myfundok = 4,78 kN.m/m →Myd=6,7 kN.m/m COMPATIBILIZAÇÃO DOS MOMENTOS FLETORES • Laje de fundo e as paredes 01 e 02 Deslocamento dos diagramas de momentos fletores de cálculo e arranjos das armaduras. 1 2 , 2 1 1 2 , 2 1 1 2 ,2 1 Ø 8 c 2 0 ( 4 4 6 ) Ø 8 c 2 0 ( 2 8 6 ) COMPATIBILIZAÇÃO DOS MOMENTOS FLETORES • Laje de fundo e as paredes 03 e 04 Corte vertical (par. 03 e 04), momentos fletores característicos, a serem compatibilizados. COMPATIBILIZAÇÃO DOS MOMENTOS FLETORES • Laje de fundo e as paredes 03 e 04 • Compatibilização dos momentos fletores: • (15,67+7,3)/2 = 11,48 kN.m/m ; • 0,8 . 15.67 = 12,54 kN.m/m • Correção para momentos fletores positivos: • 3,00 kN.m/m, mantido ; • 7,7 + (15,67 - 12,54) = 10,83 kN.m/m • Xk=12,54 kN.m/m → Xd = 17,56 kN.m/m • Mx03/024k = 3,0 kN.m/m →Mxd=4,2 kN.m/m • Mxfundok = 10,83 kN.m/m →Mxd=15,16kN.m/m COMPATIBILIZAÇÃO DOS MOMENTOS FLETORES • Laje de fundo e as paredes 03 e 04 Diagramas de momentos fletores e arranjo das armaduras COMPORTAMENTO DE VIGA-PAREDE • Esse comportamento é caracterizado quando a altura do elemento estrutural simplesmente apoiado, for maior ou igual à metade do seu vão teórico. l0 h>0,5l0 Paredes 01 e 02 Paredes 03 e 04 Ações e verificações de segurança nas vigas-parede 01 e 02 • ação devida à laje de tampa Ry=3,34kN/m, • ação da laje de fundo Ry = 16,96kN/m • ação devido ao peso próprio das vigas- parede: 0,16 . 2,74 . 25 = 10,96 kN/m • g+q = 3,34+16,96+10,96 = 31,26 • (g+q)d = 44 kN/m • Mmax • = 44x(2,71)2/8 • = 40,4kNm • Rd = 44x2,71/2 • =59,6kN Ações e verificações de segurança nas vigas-parede 03 e 04 • ação devida à laje de tampa Rx=4,33kN/m, • ação da laje de fundo Rx = 26,15kN/m • ação devido ao peso próprio das vigas- parede: 0,16 . 2,74 . 25 = 10,96 kN/m • g+q = 4,33+26,15+10,96 = 41,44 • (g+q)d = 58 kN/m • Mmax • = 58x(4,81)2/8 • = 167,74kNm • Rd = 58x4,81/2 • = 139,5kN qd= 58kN/m Verificação da compressão nas bielas • VRd2= 0,27αv fcd bw d • αv =(1-fck/250) MPa = (1-20/250) = 0,92 • VRd2 =0,27.0,92.1,43.16.260 =1477,7kN • VSd,face = 139,5kN < VRd2 = 1477,7kN → • Bielas resistem! ARMADURA DE VIGA-PAREDE • µ = Md/0,85.fcd.bw.d2 • µ =4040/0,85.1,43.16.2602 =0,0031 < µ lim • KY=1-(1-2µ) 1/2 =1-(1-2.0,0031)1/2 =0,0445 < KYlim • ρ = 0,85 .fcd .ky/fyd =0,85.1,43.0,0445/43,48 = 0,0001<0,0015 • As = ρ.bw .d = 0,0015.16.260 = 6,24cm2 • Usar 8ø10mm ARMADURA DE VIGA-PAREDE • µ = Md/0,85.fcd.bw.d2 • µ =16774/0,85.1,43.16.2602 =0,0128 < µ lim • KY=1-(1-2µ) 1/2 =1-(1-2.0,0128)1/2 =0,0128 < KYlim • ρ = 0,85 .fcd .ky/fyd =0,85.1,43.0,0128/43,48 = 0,0004<0,0015 • As = ρ.bw .d = 0,0015.16.260 = 6,24cm2 • Usar 8ø10mm Estrutura Md Direção Espessura Altura útil d As Adotado Tampa 4,28 x 12 9 1,8 asmin ø 8 c/ 20 cm = 2,50 Tampa 1,85 y 12 9 1,8 asmin φ 6,3 c/ 15 cm = 2,10 Parede 01/02 -5,6 16 13 2,4 x 1,4 3,36 φ 8 c/ 13 cm = 3,85 1,8 y 16 13 2,4 asmin φ 6,3 c/ 13 cm = 2,42 1,95 x 16 13 2,4 asmin ø 8 c/ 20 cm = 2,50 -12,21 16 13 2,4 x 1,4 3,36 2 X ( φ 8 c/ 20 cm ) = 5,00 Parede03/04 -5,6 16 13 2,4 x 1,4 3,36 φ 8 c/ 13 cm = 3,85 1,5 y 16 13 2,4 asmin φ 6,3 c/ 13 cm = 2,42 -17,56 16 13 3,25 x 1,4 4,55 φ 8 c/ 15 + φ 6,3 C/ 15 = 5,43 4,2 x 16 13 2,4 asmin φ 8 c/ 15 cm = 3,33 Fundo/par 01,02 -12,21 12 9 3,35 x 1,4 4,69 2 X ( φ 8 c/ 20 cm ) = 5,00 Fundo/par 01,02 6,7 y 12 9 1,8 x 1,4 2,50 φ 8 c/ 20 cm = 2,50 Fundo/par 03,04 -17,56, 12 9 4,98 x 1,4 6,97 φ 10 c/ 15 + φ 6,3 C/ 15 =7,43 Fundo/par 03,04 15,16 x 12 9 4,23 x 1,4 5,92 φ 6,3 c/ 15 cm = 5,33 • Planta - laje do fundo Planta laje da tampa Planta – Armadura de flexão das paredes Planta –Armadura principal das paredes
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