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Prof. Max Filipe Fev/2018 Optativa I Estruturas Especiais Escada- Exemplo numérico02 Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) • Dimensionar e detalhar as armaduras para a escada mostrada na figura abaixo, dados: Planta da escada Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) • Aço:CA-50 • Concreto: C20 • Dimensões dos degraus: altura = 17,0 cm; largura = 25,0 cm • Regularização do piso eespelho: – e = 2,0 cm; – argamassa = 21,0 kN/m3 - (argamassa cimento/areia); • Revestimento do piso eespelho: – e = 2,0 cm; – argamassa = 28,0 kN/m3 - (granito); • Revestimento inferior dalaje: – e = 1,0 cm; – argamassa = 19,0 kN/m3 - (argamassa cal/cimento/areia); Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) • Escada sem acesso ao público: q = 2,5 kN/m²; • No lado interno dos degraus, existe um peitoril comcarga correspondente a 1,5 kN/m; • Cobrimento nominal das armaduras: 20 mm (classede agressividade ambiental II); Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) Peso próprio: Revestimento: 0,02 0,25 0,02 0,17 21 0,02 0,25 0,02 0,17 28 0,01 19 kN Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) c) Dimensionamento do lance secundário c.1) Cargas atuantes kN m2 �25 5,15 � 0,17� �0,827 2 �0,10 h hesp�� � γconc �g1 � �cos 2 � Sobrecarga: m2 q 2,50kN Total: m2 ppatamar 9,53kN 0,25 1,88 0,827 m2 g2 c.2) Esquema estático e reações de apoio – modelo de viga Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) A ��2,71 � 9 2� R �1 � ,53 2,31 2,31� 9,38 kN/m 22,71 � 1 � �� � �� �2,31 0,40��12,63 kN/m�9,532,31�R B c.2) Diagrama de Esforço Cortante e Momento Fletor – modelo de viga Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) Mmáx 9,53 1,322 8,4 kN m/m 2 12,631,32 c.3) Cálculo das armaduras Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) A altura útil é dada por: d h - cnom -1,5 barra Adotando barra de 10,0mm de diâmetro ( =10,0mm), a altura útil fica: d 10,0 2,01,5 1,0 6,5 cm 868,0 330,0 194,0 4,1 0,2.5,6.100 840.4,1 .. lim 2 2 kz kxkx fcddbw MdKmd A armadura principal é dada por: Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) A armadura mínima é dada por: cm2 m As,min 0,15 100 10 1,50 100 0,15% bw h m cm fyddKz MdAs 2 79,4 15,1 50.5,6.868,0 840.4,1 .. Adotando barra de 8,0mm de diâmetro ( =8,0mm), tem-se o seguinte espaçamento (s) para as barras da armadura principal (armadura longitudinal): ⇒ = 8,0 mm c/ 10,0 cm A armadura de distribuição é dada por: 0,5 0,104 m ⇒ t 10,4 cm 4,79 s Abarra As cm2� 1 Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) Adotando barra de 5,0mm de diâmetro ( =5,0mm), tem-se o seguinte espaçamento (s) para as barras da armadura de distribuição (armadura transversal): ⇒ = 5,0 mm c/ 20,0 cm m m cm2 s, principal ⇒ As, distr 0,96 �0,90cm2 �5 4,79 0,96⇒ As, distr � �0,90cm2� m � m � 5 �1 A As, distr � 0,20 0,208 m ⇒ t 20,8 cm 0,96 t Abarra As, distr Peso próprio: Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) c) Dimensionamento do lance principal c.1) Cargas atuantes P1 kN m2 �25 5,15 � 0,17� �0,827 2 �0,10 h hesp�� � γconc �g1 � �cos 2 � Total: m2 ppatamar 9,53 kN m20,25 0,827 Revestimento: g2 0,020,25 0,02 0,1721 0,020,25 0,02 0,1728 0,0119 1,88 kN Sobrecarga: m2 q 2,50kN Peso próprio: Revestimento: Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) c) Dimensionamento do lance principal c.1) Cargas atuantes P2 m2 g1 hpat γconc 0,10 25,0 2,5 kN m2 g2 0,02 21 0,02 28 0,0119 1,17 kN Sobrecarga: m2 q 2,50kN Total: m2 ppatamar 14,0 kN Reação do Lance Secundário: 1,2 m2 (g q)LanceSecund 9,38 7,82 kN d.2) Esquema estático e reações de apoio – modelo de viga Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) 22 � 12,34 kN/m � 1,26� 2,26 � 1 � � � � �1,00 1,26�14,0 1,26 �9,531,00�R A 2 1,00 22,26 � 1 � �� �� � �1,26 1,00��14,83kN/m14,0 1,26 ��9,531,00R B . Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) c.2) Diagrama de Esforço Cortante e Momento Fletor – modelo de viga . Mmáx 14,01,062 7,86 kN m/m 2 14,831,06 Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) d.3) Cálculo das armaduras A altura útil é dada por: Adotando barra de 10,0mm de diâmetro ( =10,0mm), a altura útil fica: d dmin nom - barra 2 d h - c d 10,0 2,0 1,0 7,5 cm 2 911,0 220,0 136,0 4,1 0,2.5,7.100 786.4,1 .. lim 2 2 kz kxkx fcddbw MdKmd A armadura principal é dada por: Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) A armadura mínima é dada por: m100ws,min A 0,15% b h 0,15 100 10 1,50 cm2 m cm fyddKz MdAs 2 70,3 15,1 50.5,7.911,0 786.4,1 .. Adotando barra de 8,0mm de diâmetro ( =8,0mm), tem-se o seguinte espaçamento (s) para as barras da armadura principal (armadura longitudinal): ⇒ = 8,0mm c/ 13,0 cm A armadura de distribuição é dadapor: 0,5 0,134 m ⇒ t 13,4cm 3,72 s Abarra As m cm2s, principal �1 �1 A Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) Adotando barra de 5,0mm de diâmetro ( =5,0mm), tem-se o seguinte espaçamento (s) para as barras da armadura de distribuição (armadura transversal): ⇒ = 5,0 mm c/ 22,0 cm m cm2�5 3,72 0,74� 5 ⇒ As, distr 0,90 �0,90cm2 ⇒ As, distr � �0,90cm2� m � m As, distr � 0,20 0,222 m ⇒ t 22,2 cm 0,90 s Abarra As, distr e) Detalhamento das armaduras (em corte) Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) c.2) Esquema estático – modelo de pórtico Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) Carregamento (kN/m2) Esquema estático (lance secundário) d.2) Diagramas de Esforço Cortante e Momento Fletor – modelo de pórtico Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) Esforço cortante (kN/m) Momento Fletor (kN.m/m) c.3) Cálculo das armaduras Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) A altura útil é dada por: d h - cnom -1,5 barra Adotando barra de 10,0mm de diâmetro ( =10,0mm), a altura útil fica: d 10,0 2,01,5 1,0 6,5 cm d dmin 828,0 428,0 241,0 4,1 0,2.5,6.100 1040.4,1 .. lim 2 2 kz kxkx fcddbw MdKmd A armadura principal é dada por: Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) A armadura mínima é dada por: cm2 m As,min 0,15 100 10 1,50 100 0,15% bw h m cm fyddKz MdAs 2 22,6 15,1 50.5,6.828,0 1040.4,1 .. Adotando barra de 8,0mm de diâmetro ( =8,0mm), tem-se o seguinte espaçamento (s) para as barras da armadura principal (armadura longitudinal): ⇒ = 8,0 mm c/ 8,0 cm A armadura de distribuição é dada por: 0,5 0,0805 m ⇒ t 8,0 cm 6,21 s Abarra As cm2� 1 Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) Adotando barra de 5,0mm de diâmetro ( =5,0mm), tem-se o seguinte espaçamento (s) para as barras da armadura de distribuição (armadura transversal): ⇒ = 5,0 mm c/ 16,0 cm m m cm2 s, principal ⇒ As,distr 1,24 �0,90cm2 �5 6,211,24⇒ As, distr � �0,90cm2� m � m � 5 �1 A As, distr � 0,20 0,161 m ⇒ t 16,1cm 1,24 s Abarra As, distr Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L)Carregamento (kN/m2) Esquema estático (lance principal) e.2) Diagramas de Esforço Cortante e Momento Fletor – modelo de pórtico Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) Esforço cortante (kN/m) Momento Fletor (kN.m/m) Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) d.3) Cálculo das armaduras A altura útil é dada por: Adotando barra de 10,0mm de diâmetro ( =10,0mm), a altura útil fica: nom - barra 2 d h - c d 10,0 2,0 1,0 7,5 cm 2 898,0 253,0 155,0 4,1 0,2.5,7.100 890.4,1 .. lim 2 2 kz kxkx fcddbw MdKmd A armadura principal é dada por: Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) A armadura mínima é dada por: m100ws,min A 0,15% b h 0,15 100 10 1,50 cm2 m cm fyddKz MdAs 2 25,4 15,1 50.5,7.898,0 890.4,1 .. Adotando barra de 8,0mm de diâmetro ( =8,0mm), tem-se o seguinte espaçamento (s) para as barras da armadura principal (armadura longitudinal): ⇒ = 8,0mm c/ 12,0 cm A armadura de distribuição é dadapor: 0,5 0,118 m ⇒ t 11,8cm 4,25 s Abarra As m cm2s, principal �1 �1 A Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L) Adotando barra de 5,0mm de diâmetro ( =5,0mm), tem-se o seguinte espaçamento (s) para as barras da armadura de distribuição (armadura transversal): ⇒ = 5,0 mm c/ 22,0 cm m cm2�5 4,25 0,85� 5 ⇒ As, distr 0,90 �0,90cm2 ⇒ As, distr � �0,90cm2� m � m As, distr � 0,20 0,222 m ⇒ t 22,2 cm 0,90 s Abarra As, distr e) Detalhamento das armaduras (em corte) Escada com dois lances perpendiculares entre si (escada em L)