Prévia do material em texto
CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III AULA 02 – UNIDADE 3: CONSOLOS CURTOS E UNIDADE 1: ESCADAS Prof.ª MSc. Kellen de Souza Singh Graduação em Engenharia Civil – UFRR Mestrado em Estruturas e Construção Civil - UnB CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA UNIDADE 3 – CONSOLOS CURTOS Fonte das imagens: Google. CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA UNIDADE 3 – CONSOLOS CURTOS Fonte das imagens: Google. CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA UNIDADE 3 – CONSOLOS CURTOS • MECANISMOS DE RUPTURA Os mecanismos de ruptura devem ser prevenidos no projeto através de uma formulação apropriada a ser empregada diretamente nos cálculos de verificação e dimensionamento. 1. Ruptura por flexão: consiste no esmagamento do concreto no canto inferior do consolo junto ao pilar, devido a forte compressão inclinada. O esmagamento do concreto pode ocorrer após o escoamento da armadura principal, ou antes, do escoamento. Fonte das imagens: Google. CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III 2. Ruptura por tração na flexão: uma fissura principal de flexão, na seção de engastamento, tem a sua abertura progressivamente aumentada com o escoamento da armadura até a ruptura por compressão do concreto. Essa ruptura ocorre em peça com baixas taxas da armadura principal. O consolo sofre uma rotação em torno de algum eixo dentro do pilar junto ao engastamento e inferior do consolo. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA UNIDADE 3 – CONSOLOS CURTOS • MECANISMOS DE RUPTURA Fonte das imagens: Google. CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III 3. Ruptura por compressão na flexão: algumas fissuras de flexão se abrem e antes de se atingir o escoamento da armadura principal e o aumento das abertura das fissuras, ocorre o esmagamento do concreto. Esta ruptura ocorre com baixíssimas rotações do consolo. 4. Ruptura por fendilhamento diagonal (fendilhamento da biela): inicialmente desenvolve-se uma fissura típica de flexão e a seguir o fendilhamento inclinado da biela, seguido de uma ruptura cisalhamento- compressão. A trinca principal, que define a ruptura, ocorre ao longo de uma linha que se estende desde o canto da placa de apoio menos afastado do pilar até a junção da face inferior do consolo com a face de pilar. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA UNIDADE 3 – CONSOLOS CURTOS • MECANISMOS DE RUPTURA Fonte das imagens: Google. CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III 5. Ruptura por cisalhamento: este tipo de ruptura é caracterizado pelo aparecimento de um conjunto de pequenas trincas ao longo do plano de interface entre o consolo e o pilar (engastamento). A ruptura final ocorre por cisalhamento ao longo desta placa “enfraquecido” e é típica para os consolos com valores baixos da relação a/d (consolos muito curtos). 6. Ruptura por fendilhamento na ancoragem: devida a ancoragem deficiente da armadura principal na extremidade do consolo, na região sob a placa de apoio. Exemplo: barras dobradas na vertical com grande curvatura, com a carga aplicada após a curva. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA UNIDADE 3 – CONSOLOS CURTOS • MECANISMOS DE RUPTURA Fonte das imagens: Google. CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III 7. Ruptura por esmagamento localizado do concreto sob placa de apoio, para tensões de contato elevadas. 8. Ruptura por insuficiência de altura na região da placa de apoio, em consolos com seção variável, especialmente os que são carregados também por força horizontais UNIDADE 1 – ESCADAS 1. DIMENSÕES Recomenda-se, para a obtenção de uma escada confortável, que seja verificada a relação: s+2e=60cm a 64cm, onde s representa o valor do "passo" e e representa o valor do "espelho", ou seja, a altura do degrau. Entretanto, algumas literaturas especificam valores extremos, como, por exemplo: s ≥ 25 cm e e ≤ 19 cm. Valores fora destes intervalos só se justificam para escadas com fins especiais, como por exemplo escadas de uso eventual. Impõe-se ainda que a altura livre (hl) seja no mínimo igual a 2,10 m. Sendo lv o desnível a vencer com a escada, lh o seu desenvolvimento horizontal e n o número de degraus. Considerando-se s+2e=62cm (valor médio entre 60 cm e 64 cm), apresentam-se alguns exemplos: • escadas interiores apertadas: s = 25 cm; e = 18,5 cm • escadas interiores folgadas: s = 28 cm; e = 17,0 cm • escadas externas: s = 32 cm; e = 15,0 cm • escadas de marinheiro: s = 0; e = 31,0 cm Larguras: escada em geral deve ser superior a 80 cm e de 120 cm em edifícios de apartamentos, de escritórios e também em hotéis, para escadas interiores é de 100 cm, sendo que, para escadas de serviço, pode-se ter o mínimo de 70 cm. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS Fonte das imagens: Apostila Prof. Libânio. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 2. CLASSIFICAÇÃO: Escadas em laje A grande maioria das escadas existentes são armadas em uma direção e são calculadas como lajes armadas em uma só direção. a) Escada armada transversalmente Fonte das imagens: Google. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 2. CLASSIFICAÇÃO: Escadas em laje b) Escada armada longitudinalmente Fonte das imagens: Google. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 2. CLASSIFICAÇÃO: Escadas em laje c) Escada armada em cruz Fonte das imagens: Google. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 2. CLASSIFICAÇÃO: Escadas em laje d) Escada helicoidal(em balanço, engastada em uma coluna circular) Fonte das imagens: Google. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 2. CLASSIFICAÇÃO: Escadas em laje e) Escada em balanço, engastada em uma viga reta Fonte das imagens: Google. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 2. CLASSIFICAÇÃO: Escadas em vigas a) Vigas retas com degraus em balanço Fonte das imagens: Google. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 2. CLASSIFICAÇÃO: Escadas em vigas b) Vigas retas, com 3 eixos retos em “U”( viga balcão especial) Fonte das imagens: Google. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 2. CLASSIFICAÇÃO:Escadas em vigas c) Vigas helicoidais com degraus em balanço Fonte das imagens: Google. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 2. CLASSIFICAÇÃO: Escadas em vigas d) Vigas helicoidais com duplo balanço Fonte das imagens: Google. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 2. CLASSIFICAÇÃO: Outros tipos: Escadas em cascatas Fonte das imagens: Google. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 2. CLASSIFICAÇÃO: Outros tipos: Escada auto-portante com patamar Fonte das imagens: Google. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS Fonte das imagens: Google. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 3. AÇÕES As ações serão consideradas verticais por m2 de projeção horizontal. Peso próprio O peso próprio é calculado com a espessura média hm (peso específico do concreto igual a 25 kN/m3). Se a laje for de espessura constante e o enchimento dos degraus for de alvenaria, o peso próprio será calculado somando-se o peso da laje, calculado em função da espessura h1, ao peso do enchimento, calculado em função da espessura média e/2. Fonte das imagens: Apostila Prof. Libânio. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 3. AÇÕES Revestimentos Para a força uniformemente distribuída de revestimento inferior (forro), somada à de piso, costumam ser adotados valores no intervalo de 0,8 kN/m2 a 1,2 kN/m2. Para o caso de materiais que aumentem consideravelmente o valor da ação, como por exemplo o mármore, aconselha-se utilizar um valor maior. Ação variável (ou ação de uso) Os valores mínimos para as ações de uso, especificados pela NBR 6120/1980, são os seguintes: • escadas com acesso público: 3,00 kN/ m2; • escadas sem acesso público: 2,50 kN/ m2. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 3. AÇÕES Ainda conforme a NBR 6120 (1980), em seu item 2.2.1.7, quando uma escada for constituída de degraus isolados, estes também devem ser calculados para suportar uma força concentrada de 2,50 kN, aplicada na posição mais desfavorável. No esquema, o termo g representa as ações permanentes linearmente distribuídas e Q representa a força concentrada de 2,5 kN. Portanto, para esta verificação, têm-se os seguintes esforços: Fonte das imagens: Apostila Prof. Libânio. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 3. AÇÕES Ação variável (ou ação de uso) No entanto, 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 (3,00 kN/m2 ou 2,50 kN/m2). Fonte das imagens: Apostila Prof. Libânio. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 3. AÇÕES Gradil, mureta ou parede Quando a ação de gradil, mureta ou parede não está aplicada diretamente sobre uma viga de apoio, ela deve ser considerada no cálculo da laje. A rigor esta ação é uma força linearmente distribuída ao longo da borda da laje. No entanto, esta consideração acarreta um trabalho que não se justifica nos casos comuns. Sendo assim, uma simplificação que geralmente conduz a bons resultados consiste em transformar a resultante desta ação em outra uniformemente distribuída, podendo esta ser somada às ações anteriores. O cálculo dos esforços é feito, então, de uma única vez. a) Gradil O peso do gradil varia, em geral, no intervalo de 0,30 kN/m a 0,50 kN/m. b) Mureta ou parede O valor desta ação depende do material empregado: tijolo maciço, tijolo cerâmico furado ou bloco de concreto. Os valores usuais, incluindo revestimentos, são indicados na tabela a seguir. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III UNIDADE 1 – ESCADAS 3. AÇÕES Gradil, mureta ou parede Segundo o item 2.2.1.5 da NBR 6120/1980, ao longo dos parapeitos e balcões devem ser consideradas aplicadas uma carga horizontal de 0,8 kN/m na altura do corrimão e uma carga vertical mínima de 2 kN/m. Fonte das imagens: Apostila Prof. Libânio. CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DA AMAZÔNIA CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL SEMESTRE 2019.1 CCE0185 – ESTRUTURAS DE CONCRETO III