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Escada externa construída em concrreto armado http://www.bark.ee/eng/images/precast-stairs.jpg ESTRUTURAS DE CONCRETO II Escadas Usuais 1. Introdução 2. Dimensões 3. Ações atuantes 4. Exemplo 1 Prof. Gláucia Nolasco de Almeida Mello Presenter Presentation Notes OBSERVAÇÃO: Deseja uma imagem diferente neste slide? Selecionea imagem e apague-a. Agora, clique no ícone Imagens no espaço reservado para inserir sua própria imagem. Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO Formas diversas dependendo de: Espaço disponível Tráfego de pessoas Aspectos arquitetônicos 2 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO 3 Fig. 1: Escadas retas ou retangulares. Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO Escadas em L Escadas em U (MELGES et al., 1997)Fig. 2: Escadas retangulares.4 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO Escadas com lances adjacentesEscadas em O (MELGES et al., 1997)Fig. 3: Escadas retangulares.5 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO 6 Fig. 4: Escadas curvas. Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO Fig. 5: Escada Caracol /Helicoidal. (a) degrau em concreto pré- fabricado; (b) representação em planta; (c) representação em corte. (a) (b) (c) 7 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO 8 Fig. 6: Escada mista. Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO Fig. 7: (a) Escada marinheiro; (b) representação em projeto. Fonte: http://www.gmtengenharia.com.br/escadamarinheiro.html e http://www.solucoesindustriais.com.br (a) (b) 9 http://www.gmtengenharia.com.br/escadamarinheiro.html http://www.solucoesindustriais.com.br/ Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO Partes Componentes Lanço ou Lance – série ininterrupta de degraus. Segundo a legislação vigente, o número máximo de degraus por lanço é de 19. Patamar – superfície de nível usada para separar lances. Sua função é proporcionar certo descanso na marcha, como também mudança de direção no percurso. Degrau – composto de Piso e Espelho Patamar Lance Degrau Fig. 8: Nomenclatura 10 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO Partes Componentes Piso – parte que se desenvolve no sentido horizontal e recebe o pé humano. Espelho – parte que separa dois pisos consecutivos determinando a altura do degrau. Deverá ter dimensão constante em toda a extensão da escada. Bocel - borda saliente do degrau sobre o espelho, arredondada ou não na parte inferior (≥ 15 mm). Fig. 9: Nomenclatura 11 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO Partes Componentes Parapeito ou guarda-corpo – proteção colocada na extremidade do degrau para impedir a queda das pessoas. Fig. 10: Guarda-corpo em vidro e metal. Fonte: http://vidracariadepaula.com.br/guarda-corpo/ 12 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO Partes Componentes Caixa – cômodo destinado à escada e por ela ocupado. Linha de percurso – linha paralela ao parapeito ou corrimão, distante 50 a 60 centímetros destes. Indica o percurso de quem sobe a escada. Fig. 11: Caixa de escada. Fonte: http://www.guiasegci.com.br/site/legislacao/instrucao-tecnica-no-112011-saidas-de-emergencia/ 13 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo Fig. 12: Partes componentes de uma escada.14 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO Elemento resistente é uma laje armada em uma só direção. Os degraus não têm função estrutural Modelo estrutural comum Laje armada em uma só direção Simplesmente apoiada Solicitada por cargas verticais 15 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO 16 Fig. 13: Classificação quanto à direção das armaduras principais: escadas armadas transversalmente. (MELGES et al., 1997) Armadura principal Armadura de distribuição Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO 17 Fig. 14: Classificação quanto à direção das armaduras principais: escadas armadas longitudinalmente. (MELGES et al., 1997) Armadura de distribuição Armadura de principal Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO 18 Fig. 15: Classificação quanto à direção das armaduras principais: escadas armadas em cruz. (MELGES et al., 1997) asx asy Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo DIMENSÕES Largura Escadas secundárias ou de serviços: 80 a 90 cm; Edifícios residenciais ou de escritórios: 120 cm; Edifícios públicos ou comerciais: 200 cm ou mais. 19 Fig. 16: Representação da largura da escada. Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo DIMENSÕES Dimensões Relação de Blondel: os degraus e espelhos de uma escada devem ter tamanhos que permitam um caminhar confortável e seguro. 20 O arquiteto francês Nicolas-François Blondel (1618-1686) foi quem analisou profundamente esta questão da segurança, energia e conforto em subir e descer escadas. Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo DIMENSÕES 21 Fig. 17: Representação do estudo de Blondel. Fonte: http://www.ebanataw.com.br/escada/escada4.htm Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo DIMENSÕES 22 Relação de Blondel: s + 2 e = 60 cm a 64 cm Para: e = 18,5 cm. s = 25 cm s + 2 e = 62 cm Para: e = 17 cm. s = 29 cm s + 2 e = 63 cm Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo DIMENSÕES 23 ≥ 25 cm ≤ 19 cm Fig. 18: Limites para espelho e piso. Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo DIMENSÕES 24 Fig. 19: Limite para altura livre (hl ). Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo DIMENSÕES 25 Fig. 20: Dimensões de uma escada. (MELGES et al., 1997) Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo DIMENSÕES 26 (MELGES et al., 1997) Sendo: lv = desnível a vencer com a escada lh = seu desenvolvimento horizontal n = número de degraus Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo DIMENSÕES 27 (MELGES et al., 1997) Sendo: h = espessura da laje sob os degraus hm = espessura média h1 = espessura medida na direção vertical Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo INTRODUÇÃO 28 Tab. 1: Espessura da laje da escada em função do comprimento do vão, apenas referência. (CAMPOS FILHO, 2014) Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo 29 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo AÇÕES ATUANTES Peso próprio Degraus: calculado com a espessura média (hm ) e com o peso específico do concreto igual a 25 kN/m3 Patamar: calculado com a espessura da laje do patamar (hp) e com o peso específico do concreto igual a 25 kN/m3 30 Fig. 21: Alturas das lajes dos trechos de degraus e patamar. (CALIXTO & CHAVES, 2014) Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo AÇÕES ATUANTES 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. 31 (CALIXTO & CHAVES, 2014) Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo AÇÕES ATUANTES 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: 3,0 kN/m2 Escadas sem acesso público: 2,5 kN/m2 32 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo AÇÕES ATUANTES Ação variável (ou ação de uso) 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 2,5 kN, aplicada na posição mais desfavorável. 33 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo AÇÕES ATUANTES 34 Fig. 22: Escada residencial com degraus isolados. Fonte: http://archtendencias.com.br/arquitetura/residenci a-seattle-oeste-lawrence-architecture/ Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo AÇÕES ATUANTES Ação variável (ou ação de uso) Como exemplo, para o dimensionamento de uma escada com degraus isolados em balanço, além da verificação utilizando-se ações permanentes (g) e variáveis (q), deve-se verificar o seguinte esquema de carregamento, ilustrado na figura abaixo. 35 Fig. 23: Cargas atuantes em escadas de degraus isolados. (CALIXTO & CHAVES, 2014) Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo AÇÕES ATUANTES 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, para escadas armadas longitudinalmente, é necessário transformar o peso do parapeito em uma carga distribuída por unidade de área da escada. 36 (CALIXTO & CHAVES, 2014; ARAÚJO, 2014) Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo AÇÕES ATUANTES Gradil Em geral: 0,3 kN/m e 0,5 kN/m. Mureta ou parede: depende do tipo de material empregado. Alvenaria de tijolos cerâmicos furados: γa = 13,0 kN/m3 Alvenaria de tijolos cerâmicos maciços: γa = 18,0 kN/m3 37 (CALIXTO & CHAVES, 2014) Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo EXEMPLO 1 38 Dimensionar a escada externa de um edifício exibida na figura. Usar aço CA 50 e fck = 25 MPa. O guarda- corpo é de alvenaria de tijolos maciços. Considere o cobrimento igual a 2,5 cm. Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo EXEMPLO 1 39 Altura vertical (vão a vencer) igual a 2,88 m. Dois lances com 8 degraus cada e um patamar intermediário. Guarda-corpo com 1,0 m de altura e 10 cm de espessura. Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo EXEMPLO 1 40 Relação de Blondel: s + 2 e = 60 cm a 64 cm Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo EXEMPLO 1 41 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo EXEMPLO 1 42 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo EXEMPLO 1 43 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo EXEMPLO 1 44 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo EXEMPLO 1 45 Momento máximo Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo EXEMPLO 1 46 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo EXEMPLO 1 47 Adotado! Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo EXEMPLO 1 48 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo EXEMPLO 1 49 Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo EXEMPLO 1 50 Armadura em Planta Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo EXEMPLO 1 51 Armadura em Corte Pr of . G lá uc ia N ol as co d e Al m ei da M el lo REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA 52 ARAÚJO, J. M. Curso de Concreto Armado. 4 ed. vol. 4. Rio Grande: Dunas. 2014. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6120. Cargas para cálculo estruturas de edificações. Rio de Janeiro: ABNT 1980. CALIXTO, J. M. F. & CHAVES, R. Concreto II: Escadas (Notas de Aula). UFMG, 2014. MELGES, J. L. P.; PINHEIRO, L. M. & GIONGO, J. S. Concreto Armado: Escadas (Notas de Aula). USP, 1997. Estruturas de concreto II Introdução Introdução Introdução Introdução Introdução Introdução Introdução Introdução Introdução Introdução Introdução Introdução Slide Number 14 Introdução Introdução Introdução Introdução Dimensões Dimensões Dimensões Dimensões Dimensões Dimensões Dimensões Dimensões Dimensões Introdução Slide Number 29 Ações atuantes Ações atuantes Ações atuantes Ações atuantes Ações atuantes Ações atuantes Ações atuantes Ações atuantes Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Referência bibliográfica
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