GRANDES ESTRUTURAS...

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Aline Falleiro RA: 7084552440
Caroline Alvarenga RA: 7422676506
Fabiolla Chaves RA: 7634728396
Juliana Santos RA: 7417664275
Juliane Daltio RA: 7425633722
PROJETO ESTRUTURAL
Laboratório de 10 pavimentos
Niterói
2017
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO..................................................................................................03
1. ESPECIFICAÇÕES DO PROJETO..............................................................04
2. DESCRIÇÃO ...............................................................................................05
2.1. PLANTA ARQUITETÔNICA......................................................................06
3. PRÉ-DIMENSIONAMENTO DOS PILARES................................................07
3.1. CROQUI.....................................................................................................09
3.2. PLANTA DE INFLUÊNCIA.........................................................................10
3.3. TABELA DE PRÉ-DIMENSIONAMENTO DOS PILARES.........................11
4. PRÉ-DIMENSIONAMENTO DAS VIGAS E LAJES.....................................12
4.1. VIGAS........................................................................................................12
4.2. TABELA DE PRÉ-DIMENSIONAMENTO DAS VIGAS.............................13
4.3. PLANTA DE FÔRMAS..............................................................................14
4.4. LAJES.......................................................................................................15
4.5. TABELA DE PRÉ-DIMENSIONAMENTO DAS LAJES.............................
4.6. TABELA DE VINCULAÇÃO DAS LAJES..................................................
4.7. PLANTA DE ARMAÇÃO DAS LAJES.......................................................
4.8. REAÇÃO DE APOIO DAS LAJES.............................................................
4.9. TABELA DAS REAÇÕES DE AOPIO DAS LAJES...................................
4.10. PLANTA DAS ÁREAS DE INFLUÊNCIA DAS LAJES NAS VIGAS.......
4.11. TABELA DE MOMENTOS POSITIVOS E NEGATIVOS NAS LAJES....
4.12. TABELA DAS FLEXAS LIMITES.............................................................
REFERÊNCIAS...............................................................................................
INTRODUÇÃO
A Projeção das Estruturas constitui uma das principais etapas na elaboração de um projeto de construção civil. Tal aspecto corresponde aos elementos que em conjunto exercem interação, originando um sistema capaz de suportar os impactos e esforços aos quais a estrutura estará sujeita durante sua vida útil. Outrossim, uma estrutura está sujeita a inúmeros esforços que incidem tanto em seu período de construção, como ocorrem no momento pós construção durante sua utilização final, como podemos citar o peso do próprio empreendimento, equipamentos, revestimentos, móveis, pessoas, animais, intemperismos, entre outros aspectos.
	Em pesquisa, desenvolveremos um projeto estrutural de um empreendimento de dez pavimentos, para esse intento, será analisado todas as cargas ás quais a estrutura estará submetida. Além disso, serão observados os preceitos normativos que regulamentam a atividades, assim como serão corretamente descritas as referencias estruturais da obra, as quais são, a saber: lajes, pilares, vigas por exemplo.
	O presente trabalho objetiva estudar a estrutura econômica do empreendimento em sua totalidade, assim como indicará os preceitos de sua execução simplificada, o que resguarda a segurança do imóvel, de seus utilizadores e dos funcionários responsáveis pelo empreendimento. As determinações das normas jurídicas impostas serão necessariamente consideradas nos cálculos e nos resultados obtidos. 
	Para uma boa demonstração prática do trabalho em tela, serão disponibilizadas plantas, cortes, tabelas, e quantos forem os detalhamentos necessários para uma completa compreensão do objeto. Para a realização dos cálculos, será utilizado programa Excel, onde serão apresentados os resultados.
	
ESPECIFICAÇÕES DO PROJETO
O projeto em tela se refere a um edifício de 10 pavimentos, tendo paredes externas de 0,20cm e com paredes internas de 0,30 cm. As medidas de alvenaria supracitadas serão em lajotas de barro furado, por isso, será adotada um peso especifico γ13KN/m³, conforme preconiza a tabela da CEAP-Centro de Ensino Superior do Amapá.
O concreto armado a ser utilizado constitui um composto feito de concreto simples e amarradura. O concreto simples, por sua vez, é resultado da mistura de cimento, agregados, água e aditivos. Os agregados são divididos em graúdos (brita) e miúdos (areia).
O concreto específico no presente em projeto terá um fck 30 Mpa (Resistência Característica a Compressão) e para seu peso específico, será estabelecido o valor de γc 24KN/m³, para o concreto simples e γCA 25KN/m³, para concreto armado. Os aços utilizados nesse projeto serão com o limite de escoamento de 50KN/cm (Aço CA-50).
De acordo com a NBR 6118 (ABNT. 2014 P3) são nominados elementos de concreto armado os que tem seu comportamento estrutural variável entre a aderência entre o concreto e a armadura, além daqueles que não se se utilizam para alongamentos iniciais das armaduras antes da materialização da referida a permanente aderência.
Assim outras medidas de cargas serão utilizadas nesse projeto, sendo a carga de revestimento do piso Qrev 0,7 KN/m², a carga acidental do laboratório q lab. 3KN/m² e a carga da casa de máquinas q Maq 7,5 KN/m².
DESCRIÇÃO 
Segundo o preceito da arquitetura do projeto em tela, cada pavimento do imóvel será dividido em 6 ambientes, os quais são, a saber: Laboratório 1 Laboratório 2, Laboratório 3, Casa de Máquinas, e banheiro. Todos esses ambientes possuem ventilação natural através de portas e janelas. Com o objetivo de manter uma boa definição da matriz arquitetônica calculada, serão evitadas a todo custo discrepâncias nas espessuras das lajes, assim como entre os demais elementos estruturais com as alvenarias.
3 PRÉ-DIMENSIONAMENTO DOS PILARES 
A seção transversal de pilares e pilares-paredes maciços, independente de sua forma, não pode ter nenhuma dimensão menor que 19 cm. (NBR 6118 2014 13.2.3).
Em casos específicos, permite-se a consideração de dimensões entre 19 cm e 12 cm, desde que se multipliquem as ações a serem estabelecidas no dimensionamento por meio do calculo de um coeficiente adicional (YN). Em qualquer que seja o caso, não será validado pilares com dimensão de seção transversal de área inferior a 360 cm² (NBR 6118 2014 13.2.3).
	Inicialmente, realiza-se o pré-dimensionamento dos pilares, a estimativa da sua carga é feita pela área de influência do dado em questão. A área de influência pode ser obtida através da divisão das distâncias entre os seus eixos em intervalos que variam entre 0,45 L e 0,55 L a depender da posição do pilar da estrutura em questão. No presente projeto em análise, foi estabelecida uma distância entre os eixos de 0,50L para o pré-dimensionamento, tendo L como o vão adjacente ao balanço. Para o cálculo desse dado, são utilizadas as formulas a seguir descritas:
Onde temos:
AC= Área de concreto da seção transversal (cm²)
a= Coeficiente de majoração da força normal
A= Área de influência das lajes no pilar (m²)
n= Número de pavimentos tipo
fck= Resistência características do concreto a compressão (KN/cm²)
Quanto aos coeficientes de majoração de força normal, levam-se em consideração as excentricidades da carga utilizada e serão tomados como direção os seguintes valores:
a= 1,3 - Pilares internos ou extremidades na direção da maior dimensão
a= 1,5 - Pilares de extremidades, na direção da menor dimensão
a= 1,8 – Pilares de canto.
FALTA CROQUI DE PILARES...JU
3.3 TABELA DE PRÉ-DIMENSIONAMENTO DOS PILARES 
	Pilar
	Área (m²)
	a
	n
	fck (KN/cm²)
	Ac (cm²) Calculada
	X
(cm)
	Y
(cm)
	Ac (cm²)
AdotadaP1
	3,15
	1,8
	10
	3
	497,02
	30
	30
	900
	P2
	7,2
	1,5
	10
	3
	946,70
	50
	20
	1000
	P3
	4,05
	1,8
	10
	3
	639,02
	30
	30
	900
	P4
	3,15
	1,8
	10
	3
	497,02
	20
	30
	600
	P5
	12,61
	1,3
	10
	3
	1436,96
	20
	75
	1500
	P6
	9,46
	1,3
	10
	3
	1078,01
	40
	30
	1200
	P7
	3,23
	1,8
	10
	3
	509,64
	20
	30
	600
	P8
	12,8
	1,3
	10
	3
	1458,61
	20
	75
	1500
	P9
	9,57
	1,3
	10
	3
	1090,54
	20
	55
	1100
	P10
	3,23
	1,8
	10
	3
	509,64
	30
	30
	900
	P11
	7,39
	1,3
	10
	3
	842,12
	50
	20
	1000
	P12
	4,16
	1,8
	10
	3
	656,38
	30
	30
	900
4. PRÉ-DIMENSIONAMENTO DAS VIGAS E LAJES
VIGAS
Viga é um elemento estrutural sujeito a cargas transversais. A viga é geralmente usada no sistema laje-viga-pilar para transferir os esforços verticais recebidos da laje para o pilar ou para transmitir uma carga concentrada, caso sirva de apoio a um pilar. Pode ser composta de madeira, ferro ou concreto(português brasileiro) ou betão (português europeu) armado. A viga transfere o peso das lajes e dos demais elementos (paredes, portas, etc.) às colunas. Para dimensionamento das vigas consideramos as especificações da NBR 6118 (2014). Sua altura h foi calculada de acordo com seu comportamento L, utilizando a relação L/10 para vigas com apoio nas duas extremidades e L/5 para vigas em balanço.
4.2. TABELA DE PRÉ-DIMENSIONAMENTO DAS VIGAS
	VIGAS
	L (m)
	L/10 (m)
	Altura h Adotada (m)
	V1a
	3,25
	0,325
	0,50
	V1b
	4,35
	0,435
	0,50
	V2a
	3,25
	0,325
	0,50
	V2b
	4,35
	0,435
	0,50
	V3a
	3,25
	0,325
	0,50
	V3b
	4,35
	0,435
	0,50
	V4a
	3,25
	0,325
	0,50
	V4b
	4,35
	0,435
	0,50
	V5
	3,45
	0,345
	0,50
	V6
	3,55
	0,355
	0,50
	V7a
	3,45
	0,345
	0,50
	V7b
	4,7
	0,47
	0,50
	V7c
	3,55
	0,355
	0,50
	V8a
	3,45
	0,345
	0,50
	V8b
	4,7
	0,47
	0,50
	V8c
	3,55
	0,355
	0,50
Afim de tornar mais fácil a montagem das formas, adotaremos a maior altura encontrada arredondando o seu valor. Logo a altura h para as vigas será de 0,50m.
4.4. LAJES
As lajes do projeto serão executadas em formas moldadas in loco. Para seu pré-dimensionamento, utilizaremos nos vãos teóricos das mesmas onde ℓx é o menor vão e ℓy o maior vão. A relação ℓx / ℓy dará origem ao valor de λ. Se λ ≤ 2 a laje será bidirecional. Neste caso, deverá ser armada nas duas direções (x e y). Caso λ > 2 a laje será armada em apenas uma direção, por se tratar de uma laje unidirecional. A altura da laje será pré-dimensionada através da relação ℓy/50, obedecendo a altura mínima exigida pela NBR 6118 (2014) que é de 7cm para lajes de piso ou de cobertura em balanço.
4.5 TABELA DE PRÉ-DIMENSIONAMENTO DAS LAJES
	Laje
	ℓx (m)
	ℓy (m)
	Área (m²)
	λ
	Direção da Armadura
	Altura (h)
(cm)
	L1
	3,25
	3,45
	11,2125
	1,061538
	ℓx e ℓy
	6,9
	L2
	3,45
	4,35
	15,0075
	1,26087
	ℓx e ℓy
	8,7
	L3
	4,35
	4,7
	20,445
	1,08046
	ℓx e ℓy
	9,4
	L4
	3,25
	3,55
	11,5375
	1,092308
	ℓx e ℓy
	7,4
	L5
	3,55
	4,35
	15,4425
	1,225352
	ℓx e ℓy
	8,7
Para facilitar a montagem das formas e execução das lajes, adotaremos o maior h encontrado para o projeto, arredondando. Por tanto a altura h das lajes será de 10cm.
A vinculação das lajes contínuas precisa ser verificada para confirmar se existe engaste ou não, e assim determinar a necessidade de armadura negativa devido ao momento gerado pelo engaste. Para tanto utiliza-se a seguinte relação:
Se o comprimento L da laje A > 2/3 do comprimento L da laje B, ambas se encontram engastadas.
Se o comprimento L da Laje A < 2/3 do comprimento L da laje B, a laje A não se encontra engastada na laje B, porém a laje B está engastada na laje A.
Se o comprimento L da laje A = ao comprimento L da laje B ambas se encontram engastadas.
Abaixo, apresentam-se as nove maneiras diferentes para a vinculação das lajes. 
4.6 TABELA DE VINCULAÇÃO DE LAJES
	Laje
	Caso
	ℓx (m)
	ℓy (m)
	λ
	Armação
	L1
	2B
	3,25
	3,45
	1,06
	ℓy
	L2
	3
	3,45
	4,35
	1,26
	ℓx e ℓy
	L3
	4A
	4,35
	4,7
	1,08
	ℓx
	L4
	2B
	3,25
	3,55
	1,09
	ℓy
	L5
	3
	3,55
	4,35
	1,23
	ℓx e ℓy
4.8. REAÇÕES DE APOIO DAS LAJES
A metodologia do cálculo sugerido pela NBR 6118 (2001) fundamenta-se na prática em regime plástico, a partir da posição aproximada das linhas de plastificação, também denominadas charneiras plásticas. Este procedimento é conhecido como processo das áreas.
Conforme o item 14.7.6.1 da NBR 6118 (2001), permite-se calcular as reações de apoio de lajes retangulares sob carregamento uniformemente distribuído considerando-se, para cada apoio, carga correspondente aos triângulos ou trapézios obtidos, traçando-se, a partir dos vértices, na planta da laje, retas inclinadas de:
 • 45° entre dois apoios do mesmo tipo; 
• 60° a partir do apoio engastado, se o outro for simplesmente apoiado;
 • 90° a partir do apoio vinculado (apoiado ou engastado), quando a borda vizinha for livre. 
Estaremos considerando neste projeto, a classe de agressividade ambiental moderada (II). Devido se tratar de um laboratório onde serão manuseados diversos produtos químicos, porém o ambiente será seco e interno. 
4.9. TABELA DE CARREGAMENTO DA LAJE 
	Laje
	QPP
(KN/m²)
	QRev
(KN/m²)
	QCP
(KN/m²)
	QALV
(KN/m²)
	qLAB
(KN/m²)
	qMAQ
(KN/m²)
	Q
(KN/m²)
	L1
	2,50
	0,70
	0,60
	0,00
	3,00
	0,00
	6,80
	L2
	2,50
	0,70
	0,60
	0,00
	3,00
	0,00
	6,80
	L3
	2,50
	0,70
	0,60
	3,80
	3,00
	7,50
	18,10
	L4
	2,50
	0,70
	0,60
	0,00
	3,00
	0,00
	6,80
	L5
	2,50
	0,70
	0,60
	1,63
	3,00
	0,00
	8,43
4.10. TABELA DE REAÇÕES DE APOIO DAS LAJES 
	Laje
	Q
(KN/m²)
	ℓx
(m)
	ℓy
(m)
	Ax
(m²)
	A'x
(m²)
	Ay
(m²)
	A'y
(m²)
	Vx
(KN/m)
	V'x
(KN/m)
	Vy
(KN/m)
	V'y
(KN/m)
	L1
	6,80
	3,25
	3,45
	2,68
	4,59
	1,97
	0
	5,28
	9,05
	4,12
	0,00
	L2
	6,80
	3,45
	4,35
	3,35
	2,15
	5,8
	3,73
	5,24
	3,36
	11,43
	7,35
	L3
	18,10
	4,35
	4,7
	3,33
	0
	0
	6,9
	12,82
	0,00
	0,00
	17,92
	L4
	6,80
	3,25
	3,55
	2,68
	1,97
	4,92
	0
	5,13
	3,77
	10,29
	0,00
	L5
	8,43
	3,55
	4,35
	3,38
	2,28
	7,04
	3,95
	6,55
	4,42
	16,72
	7,57
4.11. TABELA DE MOMENTOS POSITIVOS E NEGATIVOS DAS LAJES 
4.10. TABELA DAS FLEXAS LIMITES 
DIMENSIONAMENTO DAS ARMADURAS DAS LAJES 
5.1 CÁLCULO DE MOMENTO FLETOR MÁXIMO 
Para o dimensionamento das armaduras precisamos conhecer os momentos máximos das estruturas a qual estará sujeita. No pré-dimensionamento utilizamos os maiores momentos encontrados pelo fator majorador. 
Neste estudo teremos os seguintes momentos fletor: 
5.2 TABELAS DE MOMENTOS MÁXIMOS
5.3 CÁLCULOS DE ÁREA DE AÇO. 
Para calcular as áreas de aço utilizaremos os coeficientes Kc e Ks.
Utilizaremos também o valor da Altura Útil (d) da laje que será: d = h – c - Ø- Ø2); para Ø= 10,00mm ( Adotado )
Para o projeto adotamos a classe de agressividade ambiental II, por tanto teremos um cobrimento para as lajes de 25mm. Logo: d = 10 – 2,5 – 1 – (1/2) = 6cm
5.3 TABELA DE CÁLCULOS DE ÁREA DE AÇO .