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* 1.1- Generalidades 1.2- Estruturas Comuns de Edifícios: lajes; b) vigas – vigas principais e vigas secundárias; c) pilares. 1.3- Regras para a escolha da estrutura de um prédio: a) a escolha da estrutura de um prédio começa pelo pavimento-tipo; b) verificar se a posição dos pilares não afeta a estética do prédio; c) verificar se a posição dos pilares não afeta o tráfego na garagem. * 1.4- Detalhes Construtivos Unidade I 1) Classificação das lajes: ג = Ly → Maior vão Lx → Menor vão a) lajes armadas em 1 direção: ג > 2 b) lajes armadas em 2 direções ou armadas em cruz: ג ≤ 2 2) Carga por metro quadrado – Carregamento: a) Carga útil ou Sobrecarga: constituída pelo peso dos móveis, pessoas e objetos que carregam sobre a laje: a.1) forros não destinados a depósitos → 50 kgf/m2; a.2) compartimentos destinados a dormitórios, salas, copa, cozinha e banheiro → 150 kgf/m2; a.3) despensa, área de serviço, lavanderia e dependências de escritórios → 200 kgf/m2; a.4) compartimentos destinados a reuniões ou ao acesso público → 300 kgf/m2; a.5) compartimentos destinados a bailes, ginástica ou esportes → 500 kgf/m2 * b) Peso próprio da laje: PP = Peso Específico do Concreto x altura da laje (2500 kgf/m³) c) Peso de revestimento → 50 kgf/m² para residências comuns d) Peso de paredes: Dados: P/m² = e x PD x JP x L e → Espessura da parede Área da laje PD → Pé direito da Parede JP → Peso Específico do tijolo: 1600 kgf/m³ (tijolo maciço) 1200 kgf/m³ (tijolo furado) e) Peso do Enchimento: P.E = Altura do Enchimento x Peso Específico do material J = 1000 kg/m³ (escoria, pedaço de tijolo com argamassa, aterro) * q l q l 2 q l 2 b) lajes com 1 apoio e 1 engate: q M = q l2 8 c) lajes com 2 engates: 3) Momentos nas lajes armadas em uma direção: a) lajes em 2 apoios: l q l x = 0 M = q l2 14,22 x = - q l2 8 3q l 8 5q l 8 q l 2 q l 2 M = q l2 24 x = - q l2 12 * 4) Momentos nas lajes em cruz pelo Processo de Marcus: Momentos Positivos Mx = q lx² mx Mx = q lx² my Momentos Negativos Xx = - q lx² nx Xy = - q lx² ny Flechas no Centro de Peças Sujeitas a Cargas Uniformemente distribuídas a) vigas em 2 apoios f = 5q l4 384EI b) vigas com 1 apoio e 1 engate c) vigas com 2 engates f = 2q l4 384EI f = q l4 384EI Dados: f = ≤ l 300 E = 2100 I = b h3 ; b= 1,0m 12 * Exercício - Calcular as lajes da Figura abaixo com carga de 600 kgf/m² na laje 1 e 300 kgf/m² na laje 2. 6,00 3,00 4,00 * Laje 1 ג= 4 = 0,67 6 mx = 65,28 Mx = q l x2 = 600 x 6,02 = 331 kgfm mx 65,28 my = 35,67 My = q l x2 = 600 x 6,02 = 605 kgfm my 35,57 nx = 23,88 Xx = -q l x2 = -600 x 6,02 = -904kgfm nx 23,88 Laje 2 ג= 4 = 1,33 3 kx = 0,889 mx = 20,82 my = 48,34 nx = 8,99 Mx = q l x2 = 130 kgfm mx My = q l x2 = 56 kgfm my Xx = -qlx2 = -301 kgfm nx * Equilíbrio dos Momentos Negativos Xm = 904 + 301 = - 603 kgfm 2 Xe = -904 x 0,8 = -724 kgfm Correção dos Momentos no Centro da laje Laje 1 -603 – (-904) = +301 kgfm ג = 6,00 = 1,50 4,00 ΔMx = 301(-0,015) = -4,52 kgfm ΔMy = 301(0,109) = 33 kgfm Jx = -0,015 Jy = 0,109 Mx = 331 – 5,0 = 326 kgfm My = 605 + 33 = 638 kgfm * Laje 2 -603 - (-301) = +302 kgfm ג = 4,00 = 1,33 3,00 ΔMx = 302 x 0,161 = 49 kgfm ΔMy = 302 x 0,133 = 41 kgfm 5) Lajes dotadas de Balanço Exercício – Calcular a laje da figura abaixo sob a ação de uma carga uniforme de 500kgf/m2 e um grande balanço sujeito à uma carga distribuída de 400kgf/m2 e uma concentrada de 300kgf/m. Jx = 0,161 Jy = 0,133 Mx = 130 + 49 = 179 kgfm My = 56 + 41 = 97 kgfm 3,00 2,00 4,20 ג = 4,20 = 1,40 3,00 mx = 15,21 my = 29,82 Mx = q l x2 = 500 x 3,02 = 296 kgfm mx 15,21 My = q l x2 = 500 x 3,02 = 181 kgfm my 29,82 * Momento no Balanço Momento Senoidal X = Xb x 4 = -1400 x 4 = -1780 kgfm π π Correção dos Momentos no Centro da laje ג = 4,20 = 1,40 3,00 Jx = 0,161 Jy = 0,133 ΔMx = -1780 x 0,161 = - 286 kgfm ΔMy = -1780 x 0,133 = - 237 kgfm Xb = - (300 x 2,0 + 400 x 2,0²) = -1400 kgfm Mx = 296 – 286 = 10 kgfm My = 151 – 237 = -86 kgfm * Vigas Flexão Simples de Secção Retangulares de Concreto Armado com Armadura Simples: q l RC RT 1- Propriedades da Combinação do Material: Boa Aderência entre o ferro e o concreto que permite que os materiais se liguem de forma a resistirem aos esforços tendentes a provocação de deslizamento da armadura ; b) Boa proteção de concreto contra o enferrujamento da armadura; c) Igualdade aproximada entre os coeficientes de dilatação do ferro e do concreto. * 2 - Estádios 2.1 – Estádio I – O concreto resiste tudo (anti-econômico); 2.2 – Estádio II – O concreto obedece a lei de Hooke – Errado; 2.3 – Estádio III – Estado limite último. Md = M.Jf Md Dados: Momento de Ruptura Jf Coeficiente de Segurança = 1,4 As Secções transversais se conservam planas até a ruptura; O encurtamento de ruptura do concreto à compressão é de 3,5 mm/m na flexão simples; c) O alongamento máximo permitido ao longo da armadura de tração é de 10 mm/m a fim de evitar a deformação plástica excessiva; d) As tensões adotadas no estado limite último são as de ruptura; A distribuição das tensões do concreto secção se faz de acordo com o diagrama * Parábola – retângulo fig s. Permite-se substituir este diagrama por outro retangular com altura 0,80 vezes a distância da linha neutra. Para o concreto Tensão de cálculo fcd = fck Jc Dados: fck = Tensão Mínima da ruptura obtida nos ensaios Jc = Coeficiente de minoração = 1,40 Para o aço Tensão de Cálculo fyd = fyk Js Dados: fck = Tensão de escoamento obtido nos ensaios Js = Coeficiente de minoração = 1,15 * Obs.: Para levar em conta o chamado efeito de Rüsch, definido como a tendência Que a resistência do concreto tem de se reduzir sob a ação da carga permanente, A tensão máxima na fibra mais comprimida é multiplicada por 0,85. h d . . As b x Ecd = 3,5 mm/m Es 0,85 fcd 0,85 fcd Rt Rc Z * 3) Tipos de Aço Aços Comuns CA - 25 CA - 32 Limite de Escoamento em kgf/mm² = tensão a partir do qual um aço se deforma. Aços Especiais CA-40A, CA-50A, CA-60A CA-40B, CA-50B, CA-60B Com Patamar de Escoamento Sem Patamar de Escoamento * Aço com Patamar de Escoamento Tensão de Escoamento fyd = fyk 1,15 Aço sem patamar de Escoamento Tensão de Escoamento Alongamento do Aço Eyd = fyd Es Fyd = fyk 1,15 Alongamento do aço Eyd = 0,002 + fyd Es Módulo de Elasticidade do Aço * 4) Tipo de Ruptura a) Secção normalmente armada: a ruptura se dá com o esmagamento do Concreto realizado no preciso momento em que é atingido o limite de escoamento da armadura; b) Secção super armada: ocorre o esmagamento do concreto sem que a armadura tenha escoado; c) Secção sub armada: a ruptura se inicia com o escoamento da armadura. 5) Fórmulas Gerais para o cálculo das secções retangulares com armadura simples: X = Ecd . d = E.d Ecd+Eyd Y = 0,8x Y = 0,8 E..d Y = S.d Z = d – y 2 Z = d – S.d 2 Z = d(1 –S) 2 Z = φ.d Md = Rc.z Md = 0,85fcd.Ac.Z Md = 0,85fcd.S.d.b.φ.d Md = 0,85fcd. φ.s.b.d² Md = μ.fcd.b.d² d = 1 d = k . Altura Mínima para Armadura Simples Md = Rt.Z Md = fyd.As.φ.d As = Md α.d Armadura de Tração * 6) Dimensionamento de secções retangulares com armadura dupla: . . As . . A’s d’ x E’S Eyd Ecd = 3,5mm/m y Rc2 = A’sf’yd Rc1 = 0,85fcd.b.y A distância da linha Neutra X = Ecd . d Acd+Eyd Ecd = 3,5 mm/m E0 = fyd Es Encurtamento da Armadura de Compressão: Ecd = E’s x x-d’ E’s = x-d’ . Ecd x Alongamento da Armadura de Tração: Es = Ecd d-x x Es = d-x . Ecd x A’s = M2d f’yd . cα Armadura de Compressão As = M1 + M2d αd fyd . cα Armadura de Tração * Valores de Es em função de E0 = fyd/Es (mm/m) Js para o Aço A Coeficiente de correção Para o Aço B Para Es ≤ 0,7E0 Para 0,70E0 ≤ Es ≤ E0 Para E0 ≤ Es ≤ 2 + E0 Para Es ≥ 2 + E0 Es . Es Es . Es fyd fyd Kf = 1 Kf = 1,35-Es 2E0 Kf = 0,85+0,075 (Es-E0) Kf = 1 M1d = µ . fcd . b. d² Md = M . 1,40 M2d = Md - M1d M2d = Rc2 . cf M2d = f’yd . A’s . cf A’s = M2d f’yd . cf Armadura de Compressão M1d = Rt1 . Z M1d = f’yd . As1 . φ . d M1d = α . As1.d As1 = M1d α . d M2d = Rt2 . cf M2d = fyd . As2 .cf As2 = M2d fyd . cf AsTotal = As1 + As2 AsTotal = M1d + M2d α . d fyd . cf * *
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