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Estruturas de Concreto III – CCE0185 Aula 01 Profº: Jair Gonçalves de Oliveira Borges jair.borges.estacio@gmail.com UNESA – UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ CURSO – ENGENHARIA CIVIL Carga horária semanal: 2 horas/aula Carga horária semestral: 44 horas/aula Plano de Ensino 2Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Ementa: Dimensionamento de Escadas; Reservatórios; Consolos Curtos; Fundamentos do Concreto Protendido. Plano de Ensino 3Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Objetivos Gerais: Aprender os principais conceitos sobre o projeto e o dimensionamento de estruturas de concreto armado segundo as Normas vigentes, bem como os principais conceitos do concreto protendido Plano de Ensino 4Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Objetivos Específicos: 1 - Conhecer as principais características do concreto armado e identificar os parâmetros relevantes ao projeto estrutural; 2 - Entender os princípios básicos de ação e segurança em estruturas de concreto armado; 3 - Identificar e determinar as solicitações em estruturas de concreto armado; 4 - Dimensionar elementos estruturais de concreto armado. 5 - Conhecer as principais características do concreto protendido e identificar os parâmetros relevantes ao projeto estrutural; Plano de Ensino 5Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Conteúdos: Plano de Ensino 6Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Unidade 4: Fundamentos do Concreto Protendido 4.1 Conceituação inicial; 4.2 Materiais, dispositivos e sistemas de protensão; 4.3 Esforços solicitantes; 4.4 Perdas de protensão; 4.5 Critérios de projeto; 4.6 Solicitações normais; 4.7 Cisalhamento. Unidade1: Escadas 1.1 Proporção dos degraus; 1.2 Tipos; 1.3 Escadas em forma de lajes inclinadas; 1.4 Empuxo ao vazio ; 1.5 Dimensionamento e detalhamento. Unidade 3: Consolos Curtos 3.1 Bielas e tirantes; 3.2 Modelo resistente; 3.3 Dimensionamento e detalhamento; 3.4 Dentes Gerber. Unidade 2: Reservatórios 2.1 Tipos; 2.2 Modelos; 2.3 Dimensionamento e detalhamento. Avaliação: Avaliação 1 (AV1) – Conteúdo até o dia de sua realização Avaliação 2 (AV2) – Todo conteúdo da disciplina Avaliação 3 (AV3) – Todo conteúdo da disciplina Para aprovação: Média > 6.0, considerando as duas maiores notas; Nota mínima 4.0 em pelo duas das três avaliações; Presença > 75% Plano de Ensino 7Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Bibliografia Básica: Plano de Ensino 8Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 1- FUSCO, Péricles Brasiliense Técnica de Armar as Estruturas de Concreto 2- CHOLFE, Luiz e BONILHA, Luciana; Concreto Protendido: Teoria e Prática. 1 ed. São Paulo: PINI, 2013 3- CARVALHO, Roberto Chust Estruturas em Concreto Protendido - pós-tração pré-tração e cálculo e detalhamento. 1ed. São Paulo: PINI, 2013 Bibliografia Complementar: Plano de Ensino 9Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 1- LEONHARDT, F., MONNING, E., Construções de Concreto, 6 v., Editora Interciência 2- BUCHAIM, Roberto. Concreto Protendido tração axial, flexão simples e força cortante. Londrina, EDUEL 3- EMERICK, Alexandre A. Projeto e Execução de Lajes Protendidas Interciência, 2005 4- GUERRIN, A; LAVAUR, Roger-Claude. Tratado de concreto armado. São Paulo: Hemus, 2002- 2003. 6v 5- BORGES, Alberto Nogueira. Curso prático de cálculo em concreto armado: projetos de edifícios. 2. ed. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 2007. Normas Aplicáveis: ABNT NBR 6118:2003; Projeto de estruturas de concreto – Procedimentos. ABNT NBR 6120:2003; Cargas para o cálculo de estruturas de edificações ABNT NBR 7480:1996 - Barras e fios de aço destinados a armaduras para concreto armado - Especificação ABNT NBR 7482:1991 - Fios de aço para concreto protendido - Especificação ABNT NBR 7483:1991 - Cordoalhas de aço para concreto protendido - Especificação ABNT NBR 8681:2003 - Ações e segurança nas estruturas - Procedimento Plano de Ensino 10Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Escadas UNESA – UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ CURSO – ENGENHARIA CIVIL Escadas são elementos projetados para unir diferentes desníveis em uma edificação. Por motivos de segurança e ergonomia as escadas devem atender a certos padrões para que não sejam muito íngremes ou muito estreitas: Código de obras do município; Corpo de bombeiros; ABNT NBR 9050 – 2015 - Acessibilidade a edificações, mobiliário, espaços e equipamentos urbanos ABNT NBR 9077 – 2001 - Saídas de emergência em edifícios Escadas - Introdução 12Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Numa escada composta de um certo número de degraus, tem-se: e espelho, que corresponde à altura do degrau, p passo ou piso, que corresponde ao comprimento do degrau, n número de degraus lvdesnível a ser vencido pela escada, lh comprimento, em projeção horizontal, da escada, hl altura livre. Escadas – Terminologia e Dimensões 13Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 p As dimensões dos pisos e espelhos devem ser constantes em toda a escada ou degraus isolados. Para o dimensionamento, devem ser atendidas as seguintes condições: (NBR 9050) a) 0,63 m ≤ p + 2e ≤ 0,65 m; b) pisos (p): 0,28 m ≤ p ≤ 0,32 m; c) espelhos (e): 0,16 m ≤ e ≤ 0,18 m Escadas – Terminologia e Dimensões 14Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Dimensões recomendadas Largura da escada - escadas secundárias ou de serviço: 70 a 90 cm - edifícios residenciais e de escritórios: 120 cm Escadas – Terminologia e Dimensões 15Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 p 0,63 m ≤ p + 2e ≤ 0,65 p p Exemplo: e=17.5cm e p=29cm 29+2x17.5=64cm Ok! Altura de piso a piso Lv=280cm =280 = 16 degraus 17.5 Exemplo: p =29(16-1)= 435cm Escadas 16Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Escada Retangular: Escadas 17Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Escada em L: Escadas 18Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Escada com viga reta e degraus em balanço Escadas 19Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Escada em U: Escadas 20Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Escada em Helicoidal Escadas 21Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Escada em coluna com degraus ou laje em balanço Escadas 22Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Cargas: Peso próprio Patamar: 25hp, kN/m2 Trecho inclinado = 25hm, kN/m2 hm = h1 +e/2 = espessura média h1=h/cos α Revestimento= 1,0 kN/m2 (quando não for especificado) Escadas 23Profº Jair BorgesEstruturas de Concreto III – CCE0185 Peso do gradil, mureta ou parede: Peso de 1m de parapeito: ϒaHt, kN/m alvenaria de tijolos cerâmicos: furados: ϒa = 13kN/m3 maciços: ϒa = 18kN/m3 Para escadas armadas longitudinalmente: ϒaHt/L (kN/m2) Onde L é a largura da escada. Para gradil o peso varia entre 0.3 e 0.5 kN/m Escadas 24Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Cargas acidentais (NBR 6120): Carga acidental nos parapeitos: Carga acidental distribuída: - escadas sem acesso ao público: 2,5 kN/m2 - escadas com acesso ao público: 3,0 kN/m) Escadas 25Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Cargas acidentais (NBR 6120): Para escadas com degraus isolados, a NBR 6120 item 2.2.1.7, estabelece que deve haver uma força concentrada de 2,5kN aplicada na posição mais desfavorável: Esforços nos degraus Escadas 26Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Cargas acidentais (NBR 6120): Este carregamento não deve ser considerado na composição das ações aplicadas às vigas que suportam os degraus, as quais devem ser calculadas para a carga indicada anteriormente (3,0 kN/m2 ou 2,5 kN/m2) Escadas 27Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Esforços em escadas, rampas e vigas inclinadas (Esforço cortante) (Momento Fletor) (Força vertical) (Esforço Normal) Escadas 28Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Esforços em escadas, rampas e vigas inclinadas Diagrama de Momento Fletor (DMF) Diagrama de Esforço Cortante (DEC) Diagrama de Esforço Normal (DEN) Escadas 29Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Dimensionamento Em geral, o dimensionamento de escadas será feito considerando a flexão, utilizando as mesmas expressões para cálculo de lajes e vigas. Escadas 30Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Escadas armadas transversalmente Modelo de Cálculo Onde: p = g + q g= 25hm+revestimento (carregamento permanente) q= carregamento acidental uniforme Escadas 31Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Dimensionamento e Detalhamento Considerando uma faixa de 1 m. Com valor de Md=Mx1,4 (Momento de Cálculo), calcula-se As (Armadura principal) Md (Calculo de As) Fyd.(d – 0,4x) As= x=1,25d 1− 1− Md 0,425.b.d2.fcd (Posição da linha neutra) Obs: O espaçamento máximo das barras da armadura principal não deve ser superior a 20 cm. Já o espaçamento da armadura de distribuição não deve superar 33 cm. Escadas armadas transversalmente Escadas 32Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Escadas armadas longitudinalmente Modelos de Cálculo Mais usual Escadas 33Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Roteiro para cálculo de pi Escadas armadas longitudinalmente 34Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Cargas a considerar: peso próprio + revestimento + carga acidental sobre a escada; se houver cargas verticais de parapeito: dividir pela largura da escada; a força horizontal de 0,8kN/m no topo do parapeito não tem influência nos esforços solicitantes. Escadas Escadas armadas longitudinalmente Escadas 35Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Escada armada em duas direções - Os esforços são calculados utilizando-se tabelas para ações verticais e considerando-se os vãos medidos na horizontal: - Tabelas de Bares; - Tabelas de Czerny; - Tabelas de Marcus, entre outras. Escadas 36Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Escada em balanço engastada em viga lateral p (kN/m2) = peso próprio + revestimento + carga acidental uniformemente distribuída sobre a escada; F= 0,8kN/m; Q(kN/m) = peso próprio do parapeito + carga acidental vertical de 2,0 kN/m. H = altura do parapeito. 37Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Dimensionamento e Detalhamento Escadas Escada em balanço engastada em viga lateral 38Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Cálculo da Viga Escadas Escada em balanço engastada em viga lateral p = ação vertical da escada (=V ) + peso próprio da viga + peso da parede. Com esse modelo, obter o momento fletor e o esforço cortante na viga. 39Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Escada em balanço com degraus isolados Escadas Escada em balanço com degraus isolados 40Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Escada em balanço com degraus isolados Escadas Escada em balanço com degraus isolados Cálculo dos degraus: Considerar uma carga acidental concentrada de 2,5kN, aplicada na posição mais desfavorável (neste caso, a extremidade do balanço). Cálculo da viga lateral: Considerar a carga acidental uniformemente distribuída sobre toda a superfície da escada (usualmente, uma carga de 2,5kN/m2). g+q (2,5kN/m2) g 41Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Escada com lances adjacentes Escadas Modelo de Cálculo 42Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Detalhamento Correto Empuxo em Vazio Detalhamento Incorreto - ruptura do cobrimento e exposição da armadura 43Profº Jair Borges Estruturas de Concreto III – CCE0185 Detalhamento Correto Empuxo em Vazio Detalhamento Incorreto - ruptura do cobrimento e exposição da armadura