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Escada com lances paralelos Modelo bi-apoiado rev1 viga viga p 1 p 2 ESCADAS DE CONCRETO ARMADO O tipo mais usual de escada em concreto armado tem como elemento resistente uma laje armada em uma só direção. Os degraus não têm função estrutural. Laje Os degraus não tem função estrutural O modelo estrutural corresponde a uma laje armada em uma só direção, simplesmente apoiada, solicitada por cargas verticais. A espessura da laje, h, pode ser fixada, em função do comprimento do vão, L, pela seguinte expressão: h= 3% L >= 10cm Como este modelo estrutural corresponde a uma viga isostática, pode-se calcular reações e solicitações utilizando o vão, L, projetado na horizontal. Ao se escolher a espessura para a laje da escada, deve-se ter o cuidado de não levar a situações de armadura dupla (espessura insuficiente) ou de armadura mínima (espessura exagerada). O patamar é um trecho , onde a carga atuante é menor, pois não existem degraus e a espessura da laje é h. No trecho inclinado a espessura da laje na vertical a ser considerada na composição de cargas é h1= h/cosa. h1 h1 hm b b a a h1 h1 Espessura vertical Espessura da laje Espessura media a a Para considerar a carga correspondente ao peso dos degraus, deve-se tomar uma espessura média dos degraus igual a metade da altura de cada degrau ( igual a b/2) Logo a espessura media da laje no trecho dos degraus é: hm = h1 + b/2 = h/cosa + b/2 O peso específico do concreto armado pode ser tomado como sendo 25kN/m3. Se houver um guarda corpo de alvenaria, deve-se considerar o seu peso distribuído ao longo da largura da escada p,gc = peso da alvenaria / largura da escada O valor da carga variável( sobrecarga) a ser considerado no projeto de escadas é de 2,5kN/m2 em residências e de 3,0kN/m2 em edifícios. Carga do guarda corpo e carga variável Nas escadas (lajes armadas em uma direção), deve-se ter uma armadura de distribuição, na direção transversal à armadura principal, atendendo a seguinte condição: 0,9cm2/m As,dist > 1/5 de As,principal 0,5 As, min Armadura de distribuição As,dist Nas seções de mudança de inclinação entre o trecho com degraus e o patamar, deve-se ter um cuidado especial com o detalhamento da armadura. Nestas seções existe a tendência à retificação de barra tracionada e em regiões em que o impedimento a esse deslocamento seja apenas o cobrimento de concreto ( empuxo no vazio ), a permanência da barra em sua posição deve ser garantida por detalhamento especial conforme figura abaixo. Empuxo no vazio F Lb Mudança de inclinação e empuxo no vazio No caso do ¨ângulo mau¨ em escadas, deve-se substituir cada barra da armadura principal por outras duas prolongadas além do seu cruzamento e devidamente ancoradas ( ver figura abaixo). F =empuxo no vazio Ângulo bom Ângulo mau Ve V1 V2 Exemplo de escada com vão paralelos: Dimensionar e detalhar uma escada de um prédio residencial, que apresenta dois vãos paralelos, conforme a figura a seguir. Os degraus têm uma altura de 17 cm e uma largura de 28 cm. No lado interno dos degraus, existe um guarda corpo com carga correspondente a 2 kN/m. Será considerado o concreto C25 e o aço CA-50. 17 28 Exemplo de escada com vão paralelos: O vão na projeção horizontal vale: L = (bw da viga1) /2 + largura do patamar + Quantidade X largura dos degraus +( bw da viga2) /2. No exemplo: L= 15/2 + 120 + 8x 28 + 15/2 = 359cm Escadas de vão paralelos A inclinação da escada a: tg a = b/a = 17/28 = 0,607 a = 31,26º cosa = 0,854785 cos a = a / Raiz(a2 + b2)= cos a =28 /Raiz( 172 + 282) = cosa = 0,854785 h1 = h/cos a =h/ ( a/Raiz(a2 + b2))= h1 = h/cosa = h/ 0,854785 L = 15/2 + 120 + 8x 28 + 15/2=359cm h1 a a h1 L=359cm a= piso b= espelho a Calculo do vão L ou hm =( hmax + hmin)/2 = hm= ( h1 +h1 + b)/2 hm = h1 + b/2 hmin = h1 hmax = h1 + b No caso de h = 11cm h1 = 11/cos a = 11/ 0,854785 = 12,87cm hm = h1 + b/2 = 12,87 + 17/2= 21,37cm = 0,2137m Calculo do peso proprio no trecho com degraus ppd Ppd = hm x 25= 0,2137 x25 = 5,34kN/m 2 Calculo da espessura media hm Exemplo: h1 h1 hm b hmax = h1 +b hmin = h1 b a a a Calculo das cargas : p1 : patamar peso próprio = 0,11 m x 25 kN/m3 = 2,75 kN/m2 Revestimento = 1,00 kN/m2 sobre carga = 3,00 kN/m2 6,75 kN/m2 p2: trecho com degraus peso próprio = hm x25kN/m3 = 5,34 kN/m2 revestimento ( cerâmica) = 1,00 kN/m2 peitoril = 2 kN/m / 1,2 m = 1,66 kN/m2 sc= = 3,00 kN/m2 11,00 kN/m2 p1 = 6,75kN/m 127,5 231,5 p2 = 11kN/m 359 p2 = 11kN/m 359 Podemos com segurança adotar o carregamento ao lado Calculo do momento de serviço M M Usando a tabela do prof.. Sergio Salles As M = pL2 /8 = 11 x 3,592 /8 =17,72kN.m = 1772kN.cm Momento de serviço Detalhe das armaduras principal e secundaria Ancoragem nos apoios Comprimento básico Lb = 38f = 38cm Comprimento com gancho Lbg = 0,7Lb= 27f = 27cm No exemplo f= 10mm=1cm fck 25MPa 38 38 9 8 7 6 5 4 3 2 1 15 12 8 7 10 11 12 13 14 15 16 17 18 9 15 12 7 8 Ve Ve V2 N1( 14) f 10 c9 N3( 14) f 10 c9 N4 f 5c/11 -246 38 38 9 8 7 6 5 4 3 2 1 10c/9 10c/9 13 12 8 7 N1( 14) f10 c9 N2 (14) f10 c9 - N3 ( 14) f10 c9 - N 5 ( ) f 5 .0 c 1 1 - 1 1 6 N 4 ( 1 1 ) f 5 .0 c 1 1 - 2 4 6 N 5 ( ) f 5 .0 c 1 1 - 1 1 6 Detalhe das armaduras da escada em planta Detalhe das armaduras da escada em corte
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