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Agosto 2017 PROF: CRISTIANE DAEMON, MSc, PMP CONCRETO PRÉ-MOLDADO PROJETO E DIMENSIONAMENTO AULA 4 – COMPONENTES DAS EDIFICAÇÕES Prof. Cristiane Daemon, MSc, PMP 2 SUMÁRIO DO CURSO: 1) Introdução. 2) Produção das estruturas de concreto pré-moldado. 3) Projeto das estruturas de concreto pré-moldado. 4) Ligações entre elementos pré-moldados. 5) Componentes de edificações. 6) Aplicações: pontes, galerias, canais e reservatórios. 7) Elementos de produção especializada: lajes nervuradas, painéis alveolares e estacas. 3 NA AULA 3 VIMOS: 4) Ligações entre elementos Pré-moldados 4.1) Princípios e Recomendações Gerais 4.2) Elementos para Análise e Projeto 4.3) Componentes das Ligações 4.4) Tipologia das Ligações 4.5) Análise das Ligações 4.5.1) Ligação Pilar x Fundação por meio de cálice 4.5.2) Ligação Viga x Pilar por meio de elastômeros e chumbadores 4 AULA 4: 5) Componentes das Edificações 5.1) Componentes dos Sistemas 5.1.1) Componentes de Sistema de Esqueleto 5.1.2) Componentes de Sistemas de Pavimentos 5.1.3) Componentes de Sistemas de Paredes 5.1.4) Componentes de Cobertura 5.1.5) Outros Componentes 5.2) Edifícios em Concreto Pré-moldado 5.2.1) Edifícios de um pavimento 5.2.2) Edifícios de múltiplos pavimentos 5 5.1 COMPONENTES DOS SISTEMAS Neste item serão enfatizados os componentes mais comuns de edificações, normalmente objeto de produção padronizada. Os valores indicados aqui de seções padronizadas servem apenas de referência. Na elaboração de projetos deverão ser consultados catálogos atualizados dos fabricantes. Os principais sistemas de edificação são: Sistema de Esqueleto Sistemas de Pavimentos Sistemas de Paredes 6 5.1.1 COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO Os componentes básicos empregados nos sistemas de esqueleto são os pilares e as vigas. 7 Catálogo pré-fabricados Sudeste 5.1.1 COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO Pilares pré-moldados As seções mais empregadas nos pilares são as quadradas e retangulares, mas existem também seções circulares, seções I e seções vazadas. Em geral os pilares apresentam seções transversais constantes ao longo de seu comprimento. Recomenda-se limitar os comprimentos dos pilares à ordem de 20m, por razões econômicas. Os pilares normalmente são de concreto armado. No caso de pilares sujeitos à flexão elevada, pode-se também utilizar o concreto protendido. 8 Catálogo Cassol Pré-fabricados 5.1.1 COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO Seções Transversais utilizadas nos Pilares 9 Debs, 2000 5.1.1 COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO Formas dos pilares ao longo do seu comprimento 10 Debs, 2000 5.1.1 COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO Características e elementos acessórios dos pilares de seções quadrada e retangular empregados no Brasil 11 Debs, 2000 5.1.1 COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO 12 Obs.: O catálogo da Cassol pré-fabricados não apresenta dimensões padronizadas de pilar, mas menciona que as dimensões transversais dos pilares podem variar de 5cm em 5cm. Dimensões de seções quadrada e retangular de pilares empregados no Brasil Debs, 2000 5.1.1 COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO Pilares pré-moldados 13 Catálogo Cassol Pré-fabricados 5.1.1 COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO Pilares pré-moldados 14 Catálogo ATC Estruturas 5.1.1 COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO Vigas Pré-moldadas As seções mais empregadas nas vigas são: retangular, seção “I”, seção “T” invertido, Seção “L”. Existem também as seções “T”, caixão, tipo Vierendel, vigas calha e vigas baldrame. As vigas de seção retangular atingem vãos de 15m. As vigas de seção I são empregadas na faixa de 10 a 35m. Em princípio o concreto protendido é mais apropriado para as vigas, a não ser para vãos pequenos. 15 Catálogo Cassol Pré-fabricados 5.1.1 COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO Seções Transversais das Vigas 16 Debs, 2000 5.1.1 COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO Características das vigas de seção I empregadas no Brasil 17 Debs, 2000 5.1.1 COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO Características das vigas de seção I empregadas no Brasil 18 Debs, 2000 5.1.1 COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO Vigas Pré-moldadas 19 Viga calha seção U Viga calha seção I Viga seção I Catálogo Cassol Pré-fabricados 5.1.1 COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO Vigas Pré-moldadas 20 Viga T Viga Baldrame Catálogo Cassol Pré-fabricados 5.1.1 COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO Vigas Pré-moldadas 21 Catálogo ATC Estruturas 5.1.1 COMPONENTES DE SISTEMAS DE ESQUELETO Vigas Pré-moldadas 22 Catálogo ATC Estruturas Viga calha Viga T Viga L 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS Os sistemas de pavimentos englobam as lajes e as vigas, quando estas existirem. Os tipos de componentes de lajes mais difundidos são: a) Elemento de seção TT (painéis TT ou ); b) Elementos de seção alveolar (painéis alveolares); c) Nervuras pré-moldadas (vigotas pré-moldadas); d) Elementos de pré-laje. 23 Arquivo CREA 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS a) Elemento de seção TT (painéis TT ou ) 24 O elementos de seção TT podem ser empregados com ou sem capa de concreto moldado no local, formando elemento composto. Atende uma gama grande de vãos, sendo particularmente interessante para grandes vãos, sendo particularmente interessante para grandes vãos. Salvo casos excepcionais de pequenos vãos, esses elementos são executados em concreto protendido. Podem ser empregados na faixa de vãos de 5m a 30m, chegando excepcionalmente até 40m. A relação vão/altura é da ordem de 30. 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS a) Elemento de seção TT (painéis TT ou ) 25 Dimensões e características dos elementos seção TT Debs, 2000 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS a) Elemento de seção TT (painéis TT ou ) 26 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS a) Elemento de seção TT (painéis TT ou ) 27 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS a) Elemento de seção TT (painéis TT ou ) 28 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS a) Elemento de seção TT (painéis TT ou ) 29 Catálogo ATC Estruturas Laje PI 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS b) Elementos de seção alveolar (painéis alveolares) 30 Os painéis de laje alveolar, também chamada de laje vazada ou oca, podem ser empregados com ou sem capa de concreto moldado no local, formando seção composta. Os vazamentos dos elementos podem ser com seção transversal de forma circular, oval, “pseudo” elipse, retangular, etc. Esse tipo de elemento é normalmente executado por extrusão ou por fôrma deslizante, em pista de concretagem. Normalmente são executados em concreto protendido. Podem ser empregados na faixa de vãos de 5m a 15m. As larguras são de 1,0 e 1,2m, mas podem chegar a 2,5m. 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS b) Elementos de seção alveolar (painéis alveolares) 31 As alturas variam de 150 a 300mm, podndo chegar a 500mm em casos excepcionais. A relação vão/altura é da ordem de 50. A armadura dos painéis de concreto protendido é constituída apenas por armadura ativa na parte inferior e, muitas vezes, também na mesa superior. Não há armaduras para resistir à força cortante e nem para solicitações na direção transversal, o que obriga o concreto a trabalhar à tração. A colocação de armaduras adicionais é praticamente inviável e a colocação de conectores metálicos é utilizada em situações particulares. 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS b) Elementos de seção alveolar (painéis alveolares) 32 Formas de seções transversais dos painéis alveolares: Debs, 2000 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS b) Elementos de seção alveolar (painéis alveolares) 33 Catálogo Cassol 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS b) Elementos de seção alveolar (painéis alveolares) 34 Catálogo Lajes Alveolares Tatu 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS b) Elementos de seção alveolar (painéis alveolares) 35 Catálogo Lajes Alveolares Tatu 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS b) Elementos de seção alveolar (painéis alveolares) 36 Catálogo Lajes Alveolares Tatu 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS b) Elementos de seção alveolar (painéis alveolares) 37 Catálogo Lajes Alveolares Tatu 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS b) Elementos de seção alveolar (painéis alveolares) 38 Catálogo Lajes Alveolares Tatu 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS c) Nervuras pré-moldadas (vigotas pré-moldadas) 39 As lajes formadas por nervuras pré-moldadas, também chamadas de “lajes pré-fabricadas” ou “lajes pré-moldadas” são empregadas no país para vãos pequenos. Esta laje é constituída pelas nervuras pré-moldadas (ou vigotas pré-moldadas) , e elementos de enchimento, como blocos vazados, cerâmica ou poliestireno expandido, que recebem uma camada de concreto moldado no local. 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS c) Nervuras pré-moldadas (vigotas pré-moldadas) 40 As nervuras empregadas no Brasil são: • Seção T invertido, em concreto armado ou concreto protendido; • Nervuras com uma armadura em forma de treliça que se projeta para fora da seção (“laje treliça” ou “laje com armação treliçada”). Máximos vãos desse tipo de laje: • nervuras em concreto armado : vãos da ordem de 5m; • nervuras em concreto protendido : vãos da ordem de 10m; • nervuras com armação treliçada : vãos da ordem de 10m. 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS c) Nervuras pré-moldadas (vigotas pré-moldadas) 41 Debs, 2000 Lajes formadas por nervuras pré-moldadas 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS c) Nervuras pré-moldadas (vigotas pré-moldadas) 42 Enchimento de cerâmica Enchimento de EPS Enchimento com blocos vazados 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS c) Nervuras pré-moldadas (vigotas pré-moldadas) 43 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS c) Nervuras pré-moldadas (vigotas pré-moldadas) 44 Catálogo Lajes Protendidas Tatu 1º arranjo: Seção I com vigota de largura de 10cm 2º arranjo: Seção I –Dupla com 2 vigotas de largura de 10cm 10cm x 9cm 12cm x 12cm 3º arranjo: Seção I com vigota de largura de 12cm 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS c) Nervuras pré-moldadas (vigotas pré-moldadas) 45 Catálogo Lajes Protendidas Tatu 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS c) Nervuras pré-moldadas (vigotas pré-moldadas) 46 Catálogo Lajes Protendidas Tatu Tabelas para pré-dimensionamento 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS c) Nervuras pré-moldadas (vigotas pré-moldadas) 47 Catálogo Lajes Protendidas Tatu 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS c) Nervuras pré-moldadas (vigotas pré-moldadas) 48 Catálogo Lajes Protendidas Tatu 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS d) Elementos de “pré-laje” 49 Os elementos pré-laje correspondem a painéis pré-moldados completados com concreto no local. A parte que recebe o concreto moldado no local pode ser sem ou com elementos de enchimento, formando seções maciças ou vazadas. Os painéis podem ser: • Unidirecionais: elementos em forma de faixa que se apoiam dos dois lados. Largura padronizada. Podem ser em concreto armado ou concreto protendido; • Bidirecionais: elementos de forma quadrada ou retangular apoiados nos quatro lados. São em concreto armado e são executados para aplicações específicas. 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS d) Elementos de “pré-laje” 50 Debs, 2000 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS d) Elementos de “pré-laje” 51 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS e) Outros tipos de Laje São menos utilizados que os anteriores. 52 Debs, 2000 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS Características de elementos de Laje empregados no Brasil 53 Debs, 2000 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS Características de elementos de Laje segundo a FIP 54 Debs, 2000 5.1.2 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAVIMENTOS Características de elementos de Laje segundo a FIP 55 Debs, 2000 5.1.3 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAREDES 56 Os elementos dos sistemas de parede podem fazer parte de: • Sistemas estruturais de parede portante; • Sistema de contraventamentos como núcleos e paredes; • Elementos de fechamento. Em relação à seção transversal, os elementos pré-moldados podem ser: • Maciços: podem ser de concreto simples, concreto armado ou concreto protendido (com pré-tração ou pós tração); • Vazados: elementos de laje alveolar; • Nervurados: elementos de seção TT, T ou U; • Sanduíche: duas camadas de concreto intercaladas com material de enchimento para isolamento térmico. 5.1.3 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAREDES 57 Exemplos de utilização de painéis TT em fechamento Debs, 2000 5.1.3 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAREDES 58 Esquemas de painéis sanduíche e tipos de conectores para ligação de duas camadas Debs, 2000 5.1.3 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAREDES 59 Exemplos de painéis de fachada de concreto arquitetônico Debs, 2000 5.1.3 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAREDES 60 Os painéis podem ser dispostos na direção horizontal ou vertical; Os painéis de fechamento são projetados para transferir seu peso próprio e ação de vento para a estrutura principal. A escolha dos movimentos liberados e posicionamento das ligações entre o elemento de fechamento e a estrutura principal são de fundamental importância no comportamento, tanto dos painéis quanto da estrutura. Recomendações para as ligações: • O sistema de ligações deve ser de forma a resultar em sistema estaticamente determinado; • As ligações devem acomodar as variações volumétricas e deformações da estrutura principal. 5.1.3 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAREDES 61 Exemplos de vinculação de painel de fechamento com a estrutura principal Debs, 2000 5.1.3 COMPONENTES DE SISTEMAS DE PAREDES 62 Exemplos de Paredes pré-moldadas 5.1.4 COMPONENTES DE COBERTURA 63 Nas coberturas pode-se utilizar o concreto pré- moldado de duas formas: Com elementos que cobrem os vãos principais da estrutura: • elementos de seção TT, T, U e alveolar; • telhas de concreto pré-moldado (que é mais usual no país); Com vigamento secundário: terças de concreto e cobertura inclinada com telhas de pequenas dimensões. 5.1.4 COMPONENTES DE COBERTURA 64 Nas coberturas podem ser utilizadas vigas de forma especial: • Vigas calhas; • Vigas com altura variável. As vigas I com alturavariável são bastante empregadas em coberturas, cobrindo vãos de 10 a 40m, com altura de 0,8 a 2m. Viga calha Telha W 5.1.4 COMPONENTES DE COBERTURA 65 Formas de seção transversal de viga calha: Exemplo de viga de cobertura com banzo inclinado: Debs, 2000 5.1.4 COMPONENTES DE COBERTURA 66 Telhas de concreto pré-moldado (telha W): T&A Pré-fabricados 5.1.4 COMPONENTES DE COBERTURA 67 Dimensões e Vãos de Telhas W e Vigas-calha Catálogo Cassol 5.1.4 COMPONENTES DE COBERTURA 68 Vigas-calha Catálogo Premodisa 5.1.4 COMPONENTES DE COBERTURA 69 Vigas-calha 5.1.4 COMPONENTES DE COBERTURA 70 As terças são normalmente empregadas em galpões, associadas com telhas de cimento-amianto ou telhas metálicas. Os vãos usuais das telhas de concreto variam de 5 a 10m, com espaçamento de 1,5 a 3m. Seções transversais utilizadas nas terças: Debs, 2000 5.1.4 COMPONENTES DE COBERTURA 71 Em geral as terças são simplesmente apoiadas na estrutura principal. O esquema de viga Gerber também pode ser empregado. Esquemas estáticos e vãos usuais de terças: Debs, 2000 5.1.4 COMPONENTES DE COBERTURA 72 Debs, 2000 Exemplo de ligação das terças com a estrutura principal: 5.1.4 COMPONENTES DE COBERTURA 73 Galpão em concreto pré-moldado com terças na cobertura: 5.1.5 OUTROS COMPONENTES 74 Nos edifícios podem ser empregados ainda outros tipos de elementos pré-moldado, tais como escadas, elementos de fachadas e elementos de fundação. a) Escadas Podem incluir ou não patamar de descanso; A forma das escadas nos degraus pode ser: • Tipo placa maciça; • Com paramento inferior acompanhando os degraus; • Com vigas laterais ou com viga central. • Degraus independentes fixados em estrutura lateral. A seção transversal pode ser retangular, tipo L, Z, etc. Podem ter a forma helicoidal, com elemento único ou formada a partir de pequenos elementos. 5.1.5 OUTROS COMPONENTES 75 Esquema construtivo das escadas de concreto pré-moldado Debs, 2000 5.1.5 OUTROS COMPONENTES 76 Formas das escadas de concreto pré-moldado Debs, 2000 5.1.5 OUTROS COMPONENTES 77 Escadas formadas por degraus isolados fixados em estrutura lateral Debs, 2000 5.1.5 OUTROS COMPONENTES 78 Formas de Escadas helicoidais de concreto pré-moldado Debs, 2000 5.1.5 OUTROS COMPONENTES 79 Exemplos de escadas de concreto pré-moldado 5.1.5 OUTROS COMPONENTES 80 Exemplos de escadas de concreto pré-moldado 5.1.5 OUTROS COMPONENTES 81 b) Elementos de fundação O concreto pré-moldado pode ser utilizado em vigas baldrames e elementos para ligação de pilares por meio de cálice. O cálice de fundação com elemento pré-moldado pode ser: • Cálice completo com o colarinho e a sapata; • Cálice somente com o colarinho; • Cálice com nervuras ligando o colarinho a base. 5.1.5 OUTROS COMPONENTES 82 Alternativas de Cálice de fundação com elementos pré- moldados Debs, 2000 5.1.5 OUTROS COMPONENTES 83 Colarinho e nervuras pré-moldadas e sapata moldada no local Debs, 2000 5.1.5 OUTROS COMPONENTES 84 Cálice de Fundação Viga Baldrame 5.2 EDIFÍCIOS EM CONCRETO PRÉ-MOLDADO Neste item serão abordados os edifícios de um pavimento e os edifícios de múltiplos pavimentos. O emprego de concreto pré-moldado em edifícios de um pavimento é bastante comum no mundo todo. As edificações de um pavimento são, em geral, construções de vãos relativamente grandes e comumente recebem a denominação de galpão. Normalmente destinado à indústria, ao comércio, aos depósitos em geral. Os edifícios de múltiplos pavimentos apresentam elementos de menor peso e maior número de elementos. Em geral há um grande número de ligações, com vários elementos concorrendo no mesmo nó, com isso a garantia da estabilidade global é mais dispendiosa. 85 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO Os sistemas estruturais em concreto pré-moldado para edifícios de um pavimento são: 1. Sistemas Estruturais de Esqueleto; 2. Sistemas Estruturais de Parede Portante. Os sistemas estruturais de esqueleto podem ser: a) Sistemas estruturais com elementos de eixo reto; b) Sistemas estruturais com elementos de eixo reto e curvo; c) Sistemas estruturais com elementos de abertura entre os banzos. 86 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO 1) Sistemas Estruturais de Esqueleto a) Sistemas Estruturais com elementos de eixo reto 87 Formas básicas dos sistemas estruturais com elementos de eixo reto: Debs, 2000 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO 88 Exemplos de sistemas estruturais com elementos de eixo reto: Debs, 2000 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO 89 Exemplos de sistemas estruturais com elementos de eixo reto: Debs, 2000 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO 90 Exemplos de sistemas estruturais com vigas mestras e vigamento secundário: Debs, 2000 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO 91 Exemplos de sistemas estruturais com vigas mestras e vigamento secundário: Debs, 2000 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO Sistemas Estruturais de Esqueleto com elementos de eixo reto 92 Indicação de vão e altura dos galpões com elementos de deixo reto (FIP): Valores em metros Vão da viga da Cobertura Vão na outra direção Altura do pilar Mínimo 12 4 4 Ótimo 18-32 7-12 8 Máximo 40 12 20 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO b) Sistemas Estruturais de Esqueleto com elementos de compostos por trechos de eixo reto ou curvo 93 A forma do arco possibilita uma grande redução da flexão, acarretando uma redução significativa do consumo dos materiais e do peso dos elementos. São mais trabalhosos de ser executado, transportados e montados. O emprego da pré-tração neste caso é praticamente inviável. Estes sistemas estruturais com elementos em arco são pouco empregados. Podem ser interessantes para vãos acima de 30m. 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO 94 Formas básicas dos sistemas estruturais com elementos de eixo curvo: Debs, 2000 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO c) Sistemas Estruturais de Esqueleto com elementos de abertura entre os banzos 95 Correspondem a alternativas das formas dos elementos, que podem ser: • Treliça; • Viga Vierendel; • Viga armada. Podem ser empregados em vigas, em pilares ou em elementos compostos por trechos retos. A característica principal dessas formas de elementos é a redução do consumo de materiais e do peso dos elementos. Atualmente o seu emprego tem sido menor por não apresentarem facilidades de execução. 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO 96 Exemplos de elementos com aberturas entre os banzos: Debs, 2000 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO 97 Exemplos de elementos com aberturas entre os banzos: Debs, 2000 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO 98 Exemplos de sistema estrutural com elemento em forma de viga Vierendel: Debs, 2000 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO 2) Sistemas Estruturais de Parede Portante 99 A característica principal destes sistemas é que as paredes, além de prover o fechamento de galpões, servem de apoio para a cobertura. Em geral apenas as paredes externas são portantes. Quando as dimensões em planta do edífício são grandes, a parte interna é constituída de sistema de esqueleto. As paredes podem ser engastadas na fundação e os elementos decobertura apoiados sobre elas. A estabilidade em relação às ações laterais é garantida pela parede engastada na fundação. 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO 100 Exemplo de sistema estrutural de parede portante (parte interna com sistema de esqueleto): Debs, 2000 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO 2) Sistemas Estruturais de Parede Portante 101 Outra possibilidade de estabilizar a estrutura é contar com a cobertura para transferir as ações laterais para as paredes da direção da ação, com o efeito diafragma. Desde que o arranjo das paredes, da cobertura e das ligações entre elas propicie o comportamento de “caixa”, as paredes podem ser simplesmente apoiadas na fundação. A maior parte das aplicações de sistemas estruturais de parede portante tem sido feito com painéis TT e os painéis alveolares. 5.2.1 EDIFÍCIOS DE UM PAVIMENTO 102 Estabilização de sistema estrutural de parede portante com o efeito “caixa”: Debs, 2000 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS Os sistemas estruturais em concreto pré-moldado para edifícios de múltiplos pavimentos são: 103 • A) Com elementos de eixo reto (elementos tipo pilar e viga) • B) Com elementos compostos por trechos de eixo reto (elementos que incluem parte do pilar e parte da viga) • C) Em pavimentos sem vigas (elementos tipo pilar e tipo laje) 1)Sistemas estruturais de esqueleto • A) Com grandes painéis de fachada • B) Com painéis da altura do pavimento • C) Com elementos tridimensionais 2)Sistemas estruturais de parede portante 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 104 1) Sistemas Estruturais de Esqueleto A) Sistemas Estruturais com elementos de eixo reto Formas básicas dos sistemas estruturais com elementos de eixo reto: Até 12m: os pilares engastados na fundação resistem as cargas laterais. >12m: contraventamento. Ligações rígidas: Resistem a maiores solicitações provenientes das ações laterais que a). A forma T possibilita a estabilização da estrutura para edifícios altos. Debs, 2000 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 105 A) Sistemas Estruturais com elementos de eixo reto Esquemas construtivos com elementos de eixo reto: a) a) b) c) Debs, 2000 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 106 A) Sistemas Estruturais com elementos de eixo reto Exemplo de Sistema estrutural derivado da forma básica a): Debs, 2000 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 107 A) Sistemas Estruturais com elementos de eixo reto Sistema estrutural derivado da forma básica a) com vigas paralelas e balanço: Debs, 2000 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 108 B) Sistemas Estruturais com elementos compostos por trechos de eixo reto Debs, 2000 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 109 B) Sistemas Estruturais com elementos compostos por trechos de eixo reto Formas básicas: a) Com elementos verticais engastados na fundação e articulação nas traves: Articulações dispostas próximas à posição de momento fletor nulo devido à carga permanente, em estrutura monolítica equivalente. Resiste mais às ações laterais do que com as rótulas nas extremidades das vigas. Sistema “l”. b) Análogo ao caso a) sem o segmento central de viga: neste caso pode-se, por si só, garantir a estabilização da estrutura para edifícios relativamente altos. c), d) e e) Com elementos em forma de U, H, T e similares: pode-se obter estruturas que resistem bem às ações laterais, sem necessitar de ligações rígidas a momento fletor. 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 110 B) Sistemas Estruturais com elementos compostos por trechos de eixo reto Debs, 2000 Esquemas Construtivos 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 111 C) Sistemas Estruturais em Pavimentos sem vigas Corresponde ao emprego de sistemas tipo laje-cogumelo (ou sistemas pilar-laje), e os elementos estruturais são os pilares e as lajes. Apresentam uma importante característica em relação à utilização do edifício, que é a flexibilidade de layout. Os sistemas estruturais podem ser derivados das seguintes formas básicas: a) Com elementos tipo pilar-laje e tipo laje: Quando a parte da laje junto ao pilar é relativamente pequena (capitel), o pilar pode ser da altura de vários andares. Caso contrário, os elementos pilar-laje tem altura de um pavimento. b) Com elementos tipo pilar e tipo laje: os elementos tipo laje podem ter as dimensões ajustadas para se apoiarem em quatro pilares ou a dimensão do pavimento (placas ascendentes ou lift-slab). 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 112 C) Sistemas Estruturais em Pavimentos sem vigas Formas básicas dos sistemas estruturais em pavimentos sem vigas Debs, 2000 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 113 C) Sistemas Estruturais em Pavimentos sem vigas Esquemas Construtivos Debs, 2000 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 114 C) Sistemas Estruturais em Pavimentos sem vigas Esquema de Montagem – Placas ascendentes ou lift slab Debs, 2000 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 115 C) Sistemas Estruturais em Pavimentos sem vigas 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 116 C) Sistemas Estruturais em Pavimentos sem vigas 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 117 2) Sistemas Estruturais de Parede Portante A) Sistemas Estruturais com grandes painéis de fachada Formas básicas e esquemas construtivos com grandes painéis de fachada. Debs, 2000 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 118 B) Sistemas Estruturais com painéis da altura do andar Esquemas construtivos com grandes painéis da altura do pavimento Debs, 2000 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 119 C) Sistemas Estruturais com elementos tridimensionais Exemplos de elementos tridimensionais Debs, 2000 5.2.2 EDIFÍCIOS DE MÚLTIPLOS PAVIMENTOS 120 C) Sistemas Estruturais com elementos tridimensionais Esquemas construtivos com elementos tridimensionais Debs, 2000 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS • ACKER, V.A. , 2002, Manual de Sistemas Pré-Fabricados de Concreto, FIB. • DEBS, M.K.El, 2000, Concreto Pré-moldado: Fundamentos e Aplicações, EESC-USP - Universidade de São Carlos. • LÚCIO, V. e CHASTRE, C., 2012, Estruturas Pré-Moldadas no Mundo: Aplicações e Comportamento Estrutural, Fundação da Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade NOVA de Lisboa. • MELO, C.E.E. et al, 2007, Manual MUNTE de projetos em pré-fabricados de concreto, PINI. • CEB-FIP model code 1990 – Comité Euro-International du Béton. Bulletin d´Information, n.203-205 • PCI – Precast/Prestessed Concrete Institute, 1992. Design Handbook: precast and prestessed concrete. 4ed. Chicago, PCI. • Notas de aula Prof. Eduardo Thomaz (http://aquarius.ime.eb.br/~webde2/prof/ethomaz/). 121 NORMAS BRASILEIRAS Normas utilizadas para o projeto: • ABNT NBR 9062:2017–Projeto e execução de estruturas de concreto pré- moldado –Procedimento • ABNT, NBR-6118:2014 – Projetos de Estruturas de Concreto – Procedimento • ABNT, NBR-6120:2000 – Cargas para o Cálculo de Estruturas de Edificações. • ABNT, NBR-6123:2013 – Forças devidas ao vento em Edificações. • ABNT, NBR-8681:2004 – Ações e Segurança nas Estruturas – Procedimento. 122 NORMAS BRASILEIRAS Outras normas : •ABNT NBR 12655:2015 –Concreto –Preparo, controle e recebimento – Procedimento. •ABNT NBR 14931:2003 –Execução de estruturas de concreto – Procedimentos. •ABNT NBR14861:2011 -Lajes Alveolares pré-moldadas de concreto protendido(comissão de estudos painéis) ABNT NBR14859:2016 -Lajes pré-fabricadas de concreto, partes 1, 2 e 3. •ABNT NBR 15146: 2011 -Controle Tecnológico do Concreto –Qualificação de Pessoal (parte 3) •ABNT NBR 16258: 2013 -Estacas pré-fabricadas de Concreto •ABNT NBR 16475 :2017-Painéis e Parede de Concreto Pré-Moldado – Requisitos e Procedimentos. 123 PERGUNTAS? 124 OBRIGADA! 125
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