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Cálculo das lajes As lajes foram calculadas pelo método das tabelas. Figura 1 - Planta de lajes Vinculação das bordas Figura 2 - Vinculações das lajes Tabela 1 - Vãos efetivos das lajes Lajes lx (m) ly (m) ly/lx Laje armada em L1 = L6 2,615 4,200 1,606 2 direções L2 = L5 1,370 2,615 1,909 2 direções L3 = L4 1,700 5,200 3,059 1 direção L7 = L12 2,585 3,030 1,172 2 direções L8 = L11 1,170 2,585 2,209 1 direção L9 = L10 1,370 2,585 1,887 2 direções L13 = L14 1,230 2,210 1,797 2 direções L15 = L19 2,300 2,700 1,174 2 direções L16 = 18 2,700 4,970 1,841 2 direções L17 1,530 6,660 4,353 1 direção Cargas atuantes nas lajes O cálculo das ações atuantes nas lajes fica facilitado com o auxílio da Tabela 2. Para o carregamento total nas lajes devem ser consideradas todas as ações possíveis, como: peso próprio, revestimento, enchimento (argamassa de regularização sobre a laje), carga acidental (NBR 6120:1980) e as demais porventura existentes. Tabela 2 - Tabela das cargas atuantes nas lajes Lajes Altura da Laje (m) Peso Próprio (kN/m²) Carga Acidental (kN/m²) Revestimento (kN/m²) Enchimento Impermeabilização (kN/m²) q (kN/m²) L1 = L6 0,10 2,50 1,50 2,00 0,00 0,00 6,00 L2 = L5 0,10 2,50 1,50 2,00 0,33 1,00 7,33 L3 = L4 0,10 2,50 2,00 2,00 0,33 1,00 7,83 L7 = L12 0,10 2,50 1,50 2,00 0,00 0,00 6,00 L8 = L11 0,10 2,50 3,00 2,00 0,00 0,00 7,50 L9 = L10 0,10 2,50 1,50 2,00 0,33 1,00 7,33 L13 = L14 0,10 2,50 3,00 2,00 0,00 0,00 7,50 L15 = L19 0,10 2,50 1,50 2,00 0,33 1,00 7,33 L16 = 18 0,10 2,50 1,50 2,00 0,00 0,00 6,00 L17 0,10 2,50 3,00 2,00 0,00 0,00 7,50 Momentos fletores Para o cálculo dos momentos foi utilizado a seguinte fórmula: Tabela 3 - Tabela dos momentos fletores nas lajes Lajes Tipo αx αy βx βy mx (kNm/m) my (kNm/m) m'x (kNm/m) m'y (kNm/m) L1 = L6 2B 17,76 42,5 8,788 - 2,31 0,97 4,67 - L2 = L5 3 17,45 40,2 8,482 12,2 0,79 0,34 1,62 1,13 L3 = L4 2B 14,2 42,5 8,00 - 1,59 0,53 2,83 - L7 = L12 4B 27,648 47,88 12,67 - 1,45 0,84 3,16 - L8 = L11 5A 14,2 48,6 8,00 12,00 0,72 0,21 1,28 0,86 L9 = L10 1 10,25 25,85 - - 1,34 0,53 - - L13 = L14 3 18,12 40,2 8,706 12,2 0,63 0,28 1,30 0,93 L15 = L19 1 17,52 22,4 - - 2,21 1,73 - - L16 = 18 2A 11,59 24,00 - 8,4 3,77 1,82 - 5,21 L17 4A 8,00 24,3 - 8,00 2,19 0,72 - 2,19 Posição das linhas neutras nas lajes Altura útil dx e dy positivo: No caso de armadura negativa só muda a posição da armação: A posição da linha neutra X foi calculado com a fórmula a seguir: Tabela 4 - Tabela com a posição das linhas neutras nas lajes Lajes dx (cm) dy (cm) Xx (cm) Xy (cm) X'x (cm) X'y (cm) L1 = L6 7,685 7,055 0,44 0,20 1,10 - L2 = L5 7,685 7,055 0,15 0,07 0,37 0,21 L3 = L4 7,685 7,055 0,30 0,11 0,65 - L7 = L12 7,685 7,055 0,28 0,17 0,73 - L8 = L11 7,685 7,055 0,14 0,04 0,29 0,16 L9 = L10 7,685 7,055 0,26 0,11 - - L13 = L14 7,685 7,055 0,12 0,06 0,25 0,18 L15 = L19 7,685 7,055 0,42 0,36 - - L16 = 18 7,685 7,055 0,74 0,38 - 1,03 L17 7,685 7,055 0,42 0,15 - 0,42 Armação das lajes As armaduras das lajes foram calculadas pela fórmula: Sendo armadura mínima positiva (armada em 2 direções): E armadura mínima negativa (armada em 1 direção): Tabela 5 - Tabela com as armações e espaçamento das lajes Lajes Asx (cm²/m) Asy (cm²/m) As'x (cm²/m) As'y (cm²/m) Asmin (positivo) Asmin (negativo) s x (cm) s y (cm) s x' (cm) s y' (cm) s min (cm) L1 = L6 0,99 0,45 2,08 - 1,00 1,50 32 71 15 - 20 L2 = L5 0,33 0,16 0,69 0,48 1,00 1,50 95 201 45 66 20 L3 = L4 0,68 0,24 1,23 - 1,00 1,50 46 129 26 - 20 L7 = L12 0,62 0,39 1,38 - 1,00 1,50 51 82 23 - 20 L8 = L11 0,31 0,10 0,55 0,36 1,00 1,50 103 326 58 87 20 L9 = L10 0,57 0,24 - - 1,00 1,50 55 129 - - 20 L13 = L14 0,26 0,13 0,55 0,39 1,00 1,50 119 244 57 80 20 L15 = L19 0,95 0,81 - - 1,00 1,50 33 39 - - 20 L16 = 18 1,64 0,85 - 2,31 1,00 1,50 19 37 - 14 20 L17 0,94 0,33 - 0,94 1,00 1,50 34 95 - 34 20 Resumo das armações das lajes Tabela 6 - Tabela resumo armaduras positivas em X Armadura positiva X Lajes As (cm²) Espaçamento (cm) Armadura L1 = L6 1,00 20 ø 6,3 c/ 20 cm L2 = L5 1,00 20 ø 6,3 c/ 20 cm L3 = L4 1,00 20 ø 6,3 c/ 20 cm L7 = L12 1,00 20 ø 6,3 c/ 20 cm L8 = L11 1,00 20 ø 6,3 c/ 20 cm L9 = L10 1,00 20 ø 6,3 c/ 20 cm L13 = L14 1,00 20 ø 6,3 c/ 20 cm L15 = L19 1,00 20 ø 6,3 c/ 20 cm L16 = 18 1,64 19 ø 6,3 c/ 19 cm L17 1,00 20 ø 6,3 c/ 20 cm Tabela 7 - Tabela resumo armaduras positivas em X Armadura positiva Y Lajes As (cm²) Espaçamento (cm) Armadura L1 = L6 1,00 20 ø 6,3 c/ 20 cm L2 = L5 1,00 20 ø 6,3 c/ 20 cm L3 = L4 1,00 30 ø 6,3 c/ 30 cm L7 = L12 1,00 20 ø 6,3 c/ 20 cm L8 = L11 1,00 30 ø 6,3 c/ 30 cm L9 = L10 1,00 20 ø 6,3 c/ 20 cm L13 = L14 1,00 20 ø 6,3 c/ 20 cm L15 = L19 1,00 20 ø 6,3 c/ 20 cm L16 = 18 1,00 20 ø 6,3 c/ 19 cm L17 1,00 30 ø 6,3 c/ 30 cm Tabela 8 - Tabela resumo armaduras negativas em X Armadura negativa X Lajes As (cm²) Espaçamento (cm) Armadura L1 = L6 2,08 15 ø 6,3 c/ 15 cm L2 = L5 1,50 20 ø 6,3 c/ 20 cm L3 = L4 1,50 20 ø 6,3 c/ 20 cm L7 = L12 1,50 20 ø 6,3 c/ 20 cm L8 = L11 1,50 20 ø 6,3 c/ 20 cm L9 = L10 - - - L13 = L14 1,50 20 ø 6,3 c/ 20 cm L15 = L19 - - - L16 = 18 - - - L17 - - - Tabela 9 - Tabela resumo armaduras negativas em Y Armadura negativa Y Lajes As (cm²) Espaçamento (cm) Armadura L1 = L6 - - - L2 = L5 1,50 20 ø 6,3 c/ 20 cm L3 = L4 - - - L7 = L12 - - - L8 = L11 1,50 20 ø 6,3 c/ 20 cm L9 = L10 - - - L13 = L14 1,50 20 ø 6,3 c/ 20 cm L15 = L19 - - - L16 = 18 2,31 14 ø 6,3 c/ 14 cm L17 1,50 20 ø 6,3 c/ 20 cm Exemplo de cálculo de uma laje (L16) Figura 3- Vinculção de borda laje 16 Fck = 20 MPa h = 10 cm C = 2 cm lx = 2,70 m ly = 4,97 m Cargas na laje: Peso Próprio: 0,10x25 = 2,5 kN/m² Carga Acidental: 1,5 kN/m² Revestimento: 2,0 kN/m² Total: 6,0 kN/m² Cálculo dos momentos: ly/lx = 1,841 αx = 11,59 αy = 24,00 βy = 8,40 Cálculo da posição da linha neutra: dx = 10-2-0,315 = 7,685 cm dy = 10-2-0,63-0,315 =7,055 cm dy’ = 10-2-0,315 = 7,685 cm Cálculo das armaduras: Espaçamento: Figura 4- Detalhe em planta das armações L16 Cálculo das vigas Influência das lajes nas vigas Figura 5 - Influência das lajes nas vigas A fórmula utilizada para calculo de Px foi: E para calcular o Py utilizou-se a fórmula: Lajes lx ly lx/ly (2 - lx/ly) q (kN/m²) Px (kN/m) Py (kN/m) L1 = L6 2,615 4,200 0,623 1,377 6,00 3,92 5,40 L2 = L5 1,370 2,615 0,524 1,476 7,33 2,51 3,71 L3= L4 1,700 5,200 0,327 1,673 7,83 3,33 5,57 L7 = L12 2,585 3,030 0,853 1,147 6,00 3,88 4,45 L8 = L11 1,170 2,585 0,453 1,547 7,50 2,19 3,39 L9 = L10 1,370 2,585 0,530 1,470 7,33 2,51 3,69 L13 = L14 1,230 2,210 0,557 1,443 7,50 2,31 3,33 L15 = L19 2,300 2,700 0,852 1,148 7,33 4,21 4,84 L16 = 18 2,700 4,970 0,543 1,457 6,00 4,05 5,90 L17 1,530 6,660 0,230 1,770 7,50 2,87 5,08 Tabela 10 - Tabela com as cargas das lajes nas vigas Carregamento nas vigas As cargas consideradas nas vigas foram as das lajes, alvenaria, peso próprio e em alguns casos a carga localizada da viga que está sendo apoiada. As vigas foram dividas em seções para calculo dos carregamentos. Tabela 11 - Tabela de calculo dos carregamentos V1 = V8 Figura 6 - Carregamento da V1 e V8 Figura 7 - Diagrama de cortante da V1 e V8 Figura 8 - Diagrama de momento fletor da V1 e V8 V2 = V9 Figura 9 - Carregamento da V2 e V9 Figura 10 - Diagrama de cortante da V2 e V9 Figura 11 - Diagrama de momento fletor da V2 e V9 V3 = V10 Figura 12 - Carregamento da V3 e V10 Figura 13 - Diagrama de cortante da V3 e V10 Figura 14 - Diagrama de momento fletor da V3 e V10 V4 Figura 15 - Carregamento da V4 Figura 16 - Diagrama de cortante da V4 Figura 17 - Diagrama de momento fletor da V4 V5 Figura 18 - Carregamento da V5 Figura 19 - Diagrama de cortante da V5 Figura 20 - Diagrama de momento fletor da V5 V6 Figura 21 - Carregamento da V6 Figura 22 - Diagrama de cortante da V6 Figura 23 - Diagrama de momento fletor da V6 V7 Figura 24 - Carregamento da V7 Figura 25 - Diagrama de cortante da V7 Figura 26 - Diagrama de momento fletor da V7 V11 = V22 Figura 27 - Carregamento da V11 e V22 Figura 28 - Diagrama de cortante da V11 e V22 Figura 29 - Diagrama de momento fletor da V11 e V22 V12 = V21 Figura 30 - Carregamento da V12 e V21 Figura 31 - Diagrama de cortante da V12 e V21 Figura 32 - Diagrama de momento fletor da V12 e V21 V13 = V20 Figura 33 - Carregamento da V13 e V20 Figura 34 - Diagrama de cortante V13 e V20 Figura 35 - Diagrama de momento fletor da V13 e V20 V14 = V19 Figura 36 - Carregamento da V14 e V19 Figura 37 - Diagrama de cortante da V14 e V19 Figura 38 - Diagrama de momento fletor da V14 e V19 V15 = V18 Figura 39 - Carregamento da V15 e V18 Figura 40 - Diagrama de cortante da V15 e V18 Figura 41 - Diagrama de momento fletor da V15 e V18 V16 = V17 Figura 42 - Carregamento da V16 e V17 Figura 43 - Diagrama de cortante da V16 e V17 Figura 44 - Diagrama de momento fletor da V16 e V17 Cálculo da altura da linha neutra Para calcular o valor de x das vigas foi considerado o maior momento positivo e maior momento negativo que ocorrem nelas. A posição da linha neutra X foi calculado com a fórmula a seguir: O valor de d foi considerado como d=0,9.H e o X34 que é o limite do domínio 3 foi calculado como X34=0,628.d Tabela 12 - Tabela com os valores de X das vigas Viga b (cm) H (cm) d (cm) X34 (cm) M (kN.cm) Md (kN.cm) x (cm) M' (kN.cm) Md' (kN.cm) x' V1=V8 20,00 60,00 54,00 33,91 4380,00 6132,00 6,12 5850,00 8190,00 8,32 V2=V9 20,00 70,00 63,00 39,56 14780,00 20692,00 19,26 - - - V3=V10 20,00 60,00 54,00 33,91 7690,00 10766,00 11,19 8610,00 12054,00 12,68 V4 20,00 50,00 45,00 28,26 10080,00 14112,00 19,53 8720,00 12208,00 16,34 V5 20,00 50,00 45,00 28,26 5580,00 7812,00 9,79 - - - V6 20,00 40,00 36,00 22,61 6730,00 9422,00 16,49 - - - V7 20,00 60,00 54,00 33,91 9800,00 13720,00 14,67 - - - V11=V22 20,00 50,00 45,00 28,26 890,00 1246,00 1,44 1040,00 1456,00 1,69 V12=V21 20,00 50,00 45,00 28,26 1730,00 2422,00 2,84 - - - V13=V20 20,00 50,00 45,00 28,26 1450,00 2030,00 2,37 - - - V14=V19 20,00 60,00 54,00 33,91 870,00 1218,00 1,17 1490,00 2086,00 2,02 V15=V18 20,00 70,00 63,00 39,56 20470,00 28658,00 28,61 - - - V16=V17 20,00 70,00 63,00 39,56 1960,00 2744,00 2,27 2610,00 3654,00 3,04 Cálculo das armaduras longitudinais das vigas As armaduras foram calculadas para o maior momento positivo e maior momento negativo da viga, utilizando a seguinte fórmula: E a armadura mínima foi calculada pela fórmuar: Tabela 13 - Tabela com as armaduras positivas e armaduras negativas Viga As (cm²/m) As' (cm²) Asmin (cm) V1=V8 3,36 4,61 1,5 V2=V9 8,61 - 2,1 V3=V10 5,00 5,67 1,8 V4 6,77 5,75 1,8 V5 4,37 - 1,5 V6 7,37 - 1,2 V7 6,56 - 1,8 V11=V22 0,81 0,95 1,2 V12=V21 1,27 - 1,5 V13=V20 1,34 - 1,2 V14=V19 0,79 1,38 1,2 V15=V18 10,53 - 2,4 V16=V17 1,84 2,49 1,2 Tabela 14 - Tabela resumo das armaduras positivas e armaduras negativas Viga Armadura positiva(cm²/m) Armadura Armadura negativa (cm²) Armadura V1=V8 3,36 3 ø 12,5 4,61 4 ø 12,5 V2=V9 8,61 5 ø 16,0 - - V3=V10 5,00 4 ø 12,5 5,64 5 ø 12,5 V4 6,77 4 ø 16,0 5,75 5 ø 12,5 V5 4,37 4 ø 12,5 - - V6 7,37 4 ø 16,0 - - V7 6,56 4 ø 16,0 - - V11=V22 1,20 3 ø 8,0 1,20 3 ø 8,0 V12=V21 1,50 3 ø 8,0 - - V13=V20 1,34 3 ø 8,0 - - V14=V19 1,20 3 ø 8,0 1,38 3 ø 8,0 V15=V18 10,53 6 ø 16,0 - - V16=V17 1,84 4 ø 8,0 2,49 5 ø 8,0 Cálculo das armaduras transversais das vigas Para calcular os estribos primeiro foi calculado o ELU (Estado Limite Ultimo) das bielas pela fórmula: E depois foi calculado o Estado Limite Ultimo dos estribos pela fórmula: Onde: A armadura do estribo por metro foi calculado pela fórmula a seguir: Para calcular a armadura dos estribos foi considerada a maior força cortante na seção da viga calculada. Tabela 15 - Tabela de calculo da armadura transversal das vigas Viga Vmáx (kN) Vd (kN) b (cm) H (cm) d (cm) Ϭwd pw min ρw As (cm²/m) V1=V8 64,10 89,74 20,00 50,00 45,00 0,09971 0,00140 0,00140 2,80 V2=V9 106,60 149,24 20,00 70,00 63,00 0,11844 0,00140 0,00159 3,18 V3=V10 102,00 142,80 20,00 60,00 54,00 0,13222 0,00140 0,00196 3,91 V4 77,60 108,64 20,00 60,00 54,00 0,10059 0,00140 0,00140 2,80 V5 33,50 46,90 20,00 50,00 45,00 0,05211 0,00140 0,00140 2,80 V6 40,40 56,56 20,00 40,00 36,00 0,07856 0,00140 0,00140 2,80 V7 58,90 82,46 20,00 60,00 54,00 0,07635 0,00140 0,00140 2,80 V11=V22 24,00 33,60 20,00 40,00 36,00 0,04667 0,00140 0,00140 2,80 V12=V21 25,60 35,84 20,00 50,00 45,00 0,03982 0,00140 0,00140 2,80 V13=V20 22,40 31,36 20,00 40,00 36,00 0,04356 0,00140 0,00140 2,80 V14=V19 29,10 40,74 20,00 40,00 36,00 0,05658 0,00140 0,00140 2,80 V15=V18 104,70 146,58 20,00 80,00 72,00 0,10179 0,00140 0,00140 2,80 V16=V17 44,10 61,74 20,00 40,00 36,00 0,08575 0,00140 0,00140 2,80 Tabela 16 - Tabela de resumo dos estribos Viga As (cm²) Armadura V1=V8 2,80 ø 6,3 c/ 10 V2=V9 3,18 ø 6,3 c/ 10 V3=V10 3,91 ø 6,3 c/ 8 V4 2,80 ø 6,3 c/ 10 V5 2,80 ø 6,3 c/ 10V6 2,80 ø 6,3 c/ 10 V7 2,80 ø 6,3 c/ 10 V11=V22 2,80 ø 6,3 c/ 10 V12=V21 2,80 ø 6,3 c/ 10 V13=V20 2,80 ø 6,3 c/ 10 V14=V19 2,80 ø 6,3 c/ 10 V15=V18 2,80 ø 6,3 c/ 10 V16=V17 2,80 ø 6,3 c/ 10 Exemplo de cálculo da viga V3 Carregamento da viga 3: Diagrama de cortante da viga 3: Diagrama de momento fletor da viga 3: Cálculo da armadura longitudinal para a seção de momento positivo Cálculo da armadura longitudinal para a seção de momento negativo Cálculo da armadura transversal da V3 ELUFCC (bielas) ELUFCT (estribos) Detalhamento da V3 Seção Positiva: Seção Negativa: Cálculo da armadura do 1º lance da escada Como a escada é simétrica será apresentado somente o calculo do 1º lance da escada. Figura 45 - Desenho do 1º lance de escada Cargas dos degraus Cargas no patamar Dimensionamento da armadura da escada Figura 46 - Detalhe escada
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