APS 7º Semestre - Engenharia Civil UNIP

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ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
7º SEMESTRE
Coordenador do Curso de Engenharia Civil: Profº. Mr. Fernando Brant Carvalho
UNIP - Campus Vargas - Ribeirão Preto, Maio de 2.016
Relatório de visita técnica à uma obra de uma edificação
Trabalho de visita técnica à uma edificação que contenha pilares,
viga e lajes em sua execução. O mesmo tem
por objetivo avaliação da disciplina de
APS – “Atividades Práticas Supervisionadas” do grupo em epígrafe
do 7º Período de Engenharia Civil.
Turmas: EC7R18 e EC7T18 - Sala: 101 do Bloco A.
Aprovado em:
Banca Examinadora
____________________________/___/____
Prof. Avaliador: .
Universidade Paulista – UNIP
Ribeirão Preto/SP, maio de 2.016
Dedicatória
Dedicamos este trabalho ao corpo docente da Universidade Paulista “UNIP” – Campus Vargas de Ribeirão Preto - SP do curso de Engenharia, bem como a todos seus funcionários e aos profissionais da área de Engenharia, que se empenham totalmente a cada dia, cientes de que seu trabalho é de extrema importância para toda a população.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos ao arquiteto urbanista/projetista Marcos Suavinho (com seu ótimo conhecimento estrutural, que nos foi muito importante), sua equipe de obra e demais não citados, que nos receberam muito bem em suas instalações.
Em especial gostaríamos de destacar a atenção generosa dispensada, já que fomos acompanhados por toda a obra, respondendo todos nossos questionamentos que surgiam durante a visita, sempre nos passando um conhecimento que levaremos por toda nossa carreira profissional.
	Grupo
	Aluno						R.A.			Turma
	Antonio Luiz de Mello Neto		B68917-0		EC7R18
	Diego Saulo Garcia
	Flávio Ricardo Fuzatto
	Pedro H. Costa do Nascimento
	Samuel Lellis V. Bocalon
Equipe na obra: Pedro, Samuel, Diego, Suavinho, Antonio e João.
“Engenheiros civis constroem a infraestrutura do mundo. Fazendo isso, eles moldam a história das nações. ”
Sociedade Americana de Engenheiros Civis.
Sumário
1 – Aspectos gerais										8
	1.1 – Localização e Perspectiva							8
2 – Pilares
	2.2 – Definições
		2.2.1 - Dimensões mínimas das seções transversais
	2.3 – Cobrimento das armaduras
	2.4 – Pilares na obra
3 – Lajes
	3.1 – Definição 
	3.2 – Tipos de lajes
	3.3 – Estimativa de cargas atuantes
4 – Vigas
	4.1 – Definição 
	4.2 – Tipos de viga
	4.3 – Cálculos de uma viga
5 – Referências Bibliográficas
1 – Aspectos Gerais
1.1	 Localização e perspectiva
	A Edificação em questão ao qual foi realizado o estudo sobre pilares, vigas (bem como o cálculo de dimensionamento de uma delas) está situado no seguinte endereço: estrada municipal da Limeirinha, s/n – Jardim San Marco, Condomínio San Marco I, Ilha de Cenere, Ribeirão Preto. Uma edificação familiar, de 2 pavimentos, cobertura e ampla utilização de produtos estruturais.
	Seguem abaixo figuras iniciais da obra, como a localização do terreno, a perspectiva final de como irá ser a edificação (projeto em ArchiCAD) e fundações.
Figura 1 – Entrada do condomínio San Marco (Reprodução Google Earth)
Figura 2 – Vista aérea da edificação em construção (Reprodução Google Earth)
Figura 3 – Perspectiva final do projeto com a obra finalizada - Frontal (Arquivo Pessoal)
Figura 4 – Perspectiva final da obra – Vista dos fundos (Arquivo Pessoal)
Figura 5 – Fundação da edificação (Arquivo Pessoal)
2- Pilares
2.1- Definição
	Pilares são “Elementos lineares de eixo reto, usualmente dispostos na vertical, em que as forças normais de compressão são preponderantes. ” Isto de acordo com uma norma específica para eles: NBR 6118/20141, item 14.4.1.2).
	Pilares-parede são “Elementos de superfície plana ou casca cilíndrica, usualmente dispostos na vertical e submetidos preponderantemente à compressão. Podem ser compostos por uma ou mais superfícies associadas. Para que se tenha um pilar-parede, em alguma dessas superfícies a menor dimensão deve ser menor que 1/5 da maior, ambas consideradas na seção transversal do elemento estrutural.”
O dimensionamento dos pilares é feito em função dos esforços externos solicitantes de cálculo, que compreendem as forças normais (Nd), os momentos fletores (Mdx e Mdy) e as forças cortantes (Vdx e Vdy) no caso de ação horizontal.
A NBR 6118, na versão de 2003, fez modificações em algumas das metodologias de cálculo das estruturas de Concreto Armado, como também em alguns parâmetros aplicados no dimensionamento e verificação das estruturas. Especial atenção é dada à questão da durabilidade das peças de concreto. Particularmente no caso dos pilares, a norma introduziu várias modificações, como no valor da excentricidade acidental, um maior cobrimento de concreto, uma nova metodologia para o cálculo da esbeltes limite relativa à consideração ou não dos momentos fletores de 2a ordem e, principalmente, com a consideração de um momento fletor mínimo, que pode substituir o momento fletor devido à excentricidade acidental. A versão de 2014 mantém essas prescrições, e introduziu que a verificação do momento fletor mínimo pode ser feita comparando uma envoltória resistente, que englobe a envoltória mínima com 2ª ordem. 
2.2- Dimensões
	Os pilares dos edifícios correntes, com estrutura em concreto armado, têm, em geral, seções transversais constantes de piso a piso (concreto e aço). As seções transversais podem apresentar a forma quadrada, retangular, circular ou de uma figura composta por retângulos (seções L, T, U). 
2.2.1- Dimensões mínimas das seções transversais dos pilares
 As dimensões mínimas da seção transversal de pilares são fixadas no item 13.2.3 da NBR6118:2014. Conforme este item, a seção transversal de pilares não deve apresentar dimensão menor que 19 cm. Em casos especiais, permite-se a consideração de dimensões entre 19 cm e 14 cm, desde que se multipliquem as ações a serem consideradas no dimensionamento por um coeficiente adicional n, de acordo com o indicado na tabela abaixo. Em qualquer caso, a norma não permite pilar com seção transversal de área inferior a 360 cm². 
	Nesta tabela, b é a menor dimensão da seção transversal do pilar e n = 1,95 – 0,05 b é um coeficiente que deve majorar os esforços solicitantes finais de cálculo nos pilares, quando do dimensionamento. 
2.3 – Cobrimento das armaduras
	Segundo o item 6 da NBR6118:2014 (diretrizes para durabilidade das estruturas de concreto), as estruturas de concreto devem ser projetadas e construídas de modo que, sob as condições ambientais previstas na época do projeto e quando utilizadas conforme preconizado em projeto, conservem suas segurança, estabilidade e aptidão em serviço durante o prazo correspondente à sua vida útil. A agressividade do meio ambiente está relacionada às ações físicas e químicas que atuam sobre as estruturas de concreto, independentemente das ações mecânicas, das variações volumétricas de origem térmica, da retração hidráulica e outras previstas no dimensionamento das estruturas de concreto.
Nos projetos das estruturas correntes, a agressividade ambiental pode ser classificada de acordo com o apresentado na seguinte tabela e pode ser avaliada, simplificadamente, segundo as condições de exposição da estrutura ou de suas partes.
	A durabilidade das estruturas é altamente dependente das características do concreto e da espessura e qualidade do concreto do cobrimento da armadura. Ensaios comprobatórios de desempenho da durabilidade da estrutura frente ao tipo e nível de agressividade previsto em projeto devem estabelecer os parâmetros mínimos a serem atendidos. Na falta destes e devido à existência de uma forte correspondência entre a relação água/cimento ou água/aglomerante, a resistência à compressão do concreto e sua durabilidade, permite-se adotar os requisitos mínimosexpressos na tabela seguinte:	O cobrimento mínimo da armadura é o menor valor que deve ser respeitado ao longo de todo o elemento considerado e que se constitui num critério de aceitação. Para garantir o cobrimento mínimo (cmin) o projeto e a execução devem considerar o cobrimento nominal (cnom), que é o cobrimento mínimo acrescido da tolerância de execução (c). Assim as dimensões das armaduras e os espaçadores devem respeitar os cobrimentos nominais, estabelecidos na tabela abaixo para c=10 mm. 	Nas obras correntes o valor de c deve ser maior ou igual a 10 mm. Quando houver um adequado controle de qualidade e rígidos limites de tolerância da variabilidade das medidas durante a execução pode ser adotado o valor c = 5 mm, mas a exigência de controle rigoroso deve ser explicitada nos desenhos de projeto. 
Os cobrimentos nominais e mínimos estão sempre referidos à superfície da armadura externa, em geral à face externa do estribo. O cobrimento nominal de uma determinada barra deve sempre ser maior ou igual ao seu próprio diâmetro.
					cnombarra 
A dimensão máxima característica do agregado graúdo, utilizado no concreto não pode superar em 20% a espessura nominal do cobrimento, ou seja: 
					dmax 1,2 cnom
2.4 – Pilares na nossa obra
	Com base na obra visitada, vemos logo na entrada alguns pilares que dão o apoio inicial da construção. Conseguimos identificar dois deles nos quais dão início aos numerosos pilares para formar o escoramento na estrutura. Pilares que se alternam entre maior bw e altura útil, bem como se faz necessário em cada parcela. Na mesma, foram feitos ensaios para ver qual tipo de solo do local e o tipo de fundação necessária para que fosse suportada a obra, bem como trabalhando diretamente com toda a estrutura de pilares suportando vigas e lajes.
Figura 6 – Alguns dos pilares dimensionados (Arquivo Pessoal)
Figura 7 – A execução de pilares em nossa obra visitada (reprodução própria)
Figura 8 – O madeiramento de pinos para a modulação de pilares e vigas
3 – Lajes
3.1 – Definição
	A norma define placas como sendo elementos de superfície plana sujeitos principalmente a ações normais a seu plano. As placas de concreto são usualmente denominadas lajes e a norma estipula que lajes com espessura maior que 1/3 do vão devem ser estudadas como placas espessas. As lajes, na maioria das vezes, destinam-se a receber as cargas verticais que atuam nas estruturas de um modo geral, transmitindo-as para os respectivos apoios, que comumente são vigas localizadas em seus bordos, podendo ocorrer também a presença de apoios pontuais.
3.2 Tipos de Laje
- Lajes contínuas;
- Lajes isoladas;
- Lajes em balanço;
Figura 9 – Laje em seção com as vigas (Reprodução Própria)
3.3 Estimativa das Cargas Atuantes
	As cargas atuantes nas lajes são de natureza permanente (g) e de natureza acidental (q). Os valores dessas são indicadas pela NBR-6120. As cargas de natureza permanente que atuam nas lajes são compostas basicamente por:
Peso específico dos materiais:
- Concreto armado → 25 kN/m³
- Revestimento → 1 kN/m³
Cargas acidentais são compostas basicamente por:
- Circulação de Pessoas → 2 kN/m³
Lajes em balanço:
	Nas lajes em balanço, que se destinam a sacadas, além das cargas permanentes e acidentais citadas acima, devem ser considerados os seguintes carregamentos:
	Um problema que surge é conhecer o ponto de interrupção da armadura negativa na laje na qual a laje em balanço está engastada. Quando a laje interna é armada em uma direção, pode-se calcular os esforços solicitantes das duas lajes fazendo como uma viga com faixa de um metro.
	Assim, fica determinada a posição do momento nulo e o comprimento da armadura negativa.
Figura 10 – Laje em balanço/futura sacada (Reprodução Própria)
4- Vigas
4.1 – Definição
Pela definição da NBR 6118/03 (item 14.4.1.1), vigas “são elementos lineares em que a flexão é preponderante’’. Elementos lineares são aqueles em que o comprimento longitudinal supera em pelo menos três vezes a maior dimensão da seção transversal, sendo também denominadas barras.
Uma viga é um elemento de barra e tem por função vencer vãos, trabalhando predominantemente aos esforços de flexão e cisalhamento. Ela estará solicitada à flexão normal simples, quando atuar sobre a mesma somente esforço de flexão, cujo plano de ação contenha um dos eixos principais de inércia da seção transversal.
Geralmente, a viga de concreto armado tem seção retangular e são empregadas para sustentar as lajes, recebendo as cargas das lajes e transmitindo aos pilares.
Uma viga de concreto armado pode ser idealizada como apresentando internamente diagonais e banzos tracionados e comprimidos, semelhante a uma treliça isostática mostrada abaixo. Dessa forma, o valor da resultante de tração no banzo inferior se apresenta com forma escalonada. Esse modelo serve de base para o dimensionamento de vigas solicitadas ao esforço cortante. 
Quando se estuda a viga solicitada por esforços de flexão, admite-se somente a presença dos banzos tracionado e comprimido, sendo então a forma do diagrama da resultante de tração alterado.
4.2 – Tipos de vigas
	As edificações basicamente apresentam três tipos de vigas, que diferem na forma como são ligados aos seus apoios. Portanto, classificam-se em:
Viga em balanço ou em console: é uma viga de edificação com um só apoio. Toda a carga recebida é transmida a um único ponto de fixação.
Viga biapoiada ou simplesmente apoiada: diz-se das vigas com dois apoios, que podem ser simples e/ou engastados, gerando-se vigas do tipo simplesmente apoiadas, vigas com apoio simples e engaste, vigas biengastadas.
Viga contínua: diz-se da viga com múltiplos apoios.
Quando a estrutura for modelada sem a consideração automática da ação conjunta de lajes maciças e vigas, esse efeito pode ser considerado mediante a adoção de uma largura colaborante da laje associada à viga, compondo uma seção transversal T.
A composição da seção T pode ser feita para estabelecer as distribuições de esforços internos, tensões, deformações e deslocamentos na estrutura, de uma forma mais realista. 
As vigas de seção T são elementos de maior eficiência do que as vigas de seção retangular, o que implica em maior economia nas armaduras de flexão. Elas podem ser encontradas nas estruturas de concreto armado sob a forma isolada ou ligadas às lajes.
A forma da seção transversal tem uma forte influência sobre o comportamento resistente de vigas de Concreto Armado solicitadas à força cortante. A seção transversal retangular pode se adaptar livremente a uma forte inclinação do banzo comprimido e, frequentemente, pode absorver toda a força transversal no banzo comprimido (especialmente no caso de carga distribuída e de carga concentrada próxima ao apoio).
Nas vigas de seção retangular, os estribos são submetidos a tensões de compressão até que, pouco antes da carga de ruptura, uma fissura de cisalhamento cruze o estribo. Nas vigas T essas tensões no estribo aumentam para almas delgadas, em todos os casos, porém, essas tensões ficam bem abaixo da tensão de escoamento do aço a qual foi calculada de acordo com a analogia de treliça clássica de Mörsch (com diagonais a 45º).
	Segundo os itens 17.4.1.1.3 e 17.4.1.1.4 da NBR 6118, a armadura transversal pode ser constituída por estribos, combinados ou não com barras dobradas ou barras verticais soldadas. Os estribos devem envolver a armadura longitudinal e serem fechados na região de apoio das diagonais comprimidas.
De uma forma geral, para o dimensionamento de vigas de concreto armado se faz necessário o cumprimento das seguintes etapas:
Definição estática do elemento; 
Levantamento das ações e cálculo das solicitações;
Definição dos materiais: aço e concreto; 
Definição da forma e dimensões da seção transversal;
Cálculo das armaduras de flexão;
Detalhamento das armaduras.
	Com isso, o problema do dimensionamento fica praticamente reduzido à procura das armaduras necessárias para conferir estabilidadeao elemento estrutural e o seu posterior detalhamento.
Figura 11 – Viga ainda em escoramento de forma (Reprodução Própria)
4.3 - Cálculos de uma viga da obra
5 - Referências bibliográficas:
http://www.abnt.org.br
http://www.piniweb.pini.com,br
http://www.markaweb.com.br
http://www.set.eesc.usp.br
Roberto Chust Carvalho. Perfo Cálculo e Detalhamento de Estruturas Usuais de Concreto Armado Volume 1 - 3ª Edição.
Shear At The Interface Of Precast And In Situ Concrete; FIP Guide to good practice, January 1982, ISBN 0 907862 02 0 (Manual da FIP: Cisalhamento na interface de elementos de concreto moldado no local).
Elliott, K.S. (1996) Multi-Storey Precast Concrete Framed Structures. Blackwell Science Ltd, London. ISBN 0-632-03415-7 (Estruturas de Concreto Pré-Moldado para Edifícios de Múltiplos Pavimentos - Livro do Prof. Kim Elliott da Universidade Nottingham – UK).
La prefabbricazione in calcestruzzo; Guida all'utilizzo nella progettazione - Henrice Dassori - Assobeton Italy, 2001 BE-MA Editrice, Via Teocrito, 50 - 20128 Milano.
EUROCODE 2: Design Of Concrete Structures - Part 1: General Rules And Rules For Buildings. EN 19921-1, October 2002 (Norma Européia para Concreto: Projeto de Estruturas de Concreto, Parte 1: Regras Gerais e Regras para Edifícios).