Capítulo 04 - Projeto Estrutural
22 pág.

Capítulo 04 - Projeto Estrutural


DisciplinaProjetos Estruturais77 materiais819 seguidores
Pré-visualização5 páginas
4- PROJETO ESTRUTURAL 
4.1- INTRODUÇÃO
De maneira geral, uma construção é concebida para atender a determinadas finalidades. A sua implantação envolve a utilização dos mais diversos materiais, adequadamente dispostos e convenientemente solidarizados. Nos edifícios correntes de vários andares, tem-se, por exemplo, o concreto armado, as alvenarias de tijolos ou blocos, as esquadrias metálicas e de madeira, os revestimentos, o telhado, as instalações elétricas e hidráulicas, etc.
Devem ser considerados vários aspectos no projeto de uma construção:
1- Aspectos ligados à sua estética e a sua funcionalidade de uso, constituindo o Projeto de Arquitetura.
2- Aspectos relativos à sua segurança, constituindo o Projeto de Estruturas.
3- Aspectos que envolvem instalações elétricas e hidráulicas adequadas, constituindo o Projeto de Instalações.
Normalmente, os materiais utilizados em uma construção podem ser divididos em dois conjuntos:
1- Partes "resistentes", constituindo a estrutura da construção.
2- Partes "consideradas não	resistentes" constituindo enchimento da construção.
O primeiro conjunto é o responsável pela resistência e estabilidade da construção. No nosso caso, será composto pelas peças de concreto armado.
O segundo conjunto é constituído pelos elementos responsáveis pela 	forma e outros aspectos da construção. Nos edifícios usuais, constituem enchimento: as alvenarias, as esquadrias e os revestimentos. Eles são construídos apoiando-se na estrutura de concreto. Em edifícios de alvenaria estrutural, a estrutura confunde-se com esta alvenaria.
Dependendo do material de construção, os elementos estruturais são constituídos de peças de seções padronizadas (por exemplo: perfis e chapas de aço; e vigotas e pontaletes de madeira). No concreto estrutural, as peças são moldadas no local permitindo, assim, bastante liberdade na fixação das suas dimensões.
4.2- ELEMENTOS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO
A estrutura de um edifício é composta de elementos passíveis de serem agrupados em lotes com funções semelhantes e bem definidas, denominados elementos estruturais.
Os elementos estruturais básicos são:
1- Lajes- elemento estrutural bidimensional (placa), geralmente horizontal, constituindo os pisos de compartimentos; suporta diretamente as cargas verticais do piso, e é solicitado predominantemente à flexão.
2- Viga- elemento unidimensional (barra), geralmente horizontal, que vence os vãos entre os pilares dando apoio às lajes, às alvenarias de tijolos e, eventualmente, a outras vigas, e é solicitado predominantemente à flexão.
3- Pilar- elemento unidimensional (barra), geralmente vertical, que garante o vão vertical dos compartimentos (pé direito) fornecendo apoio às vigas, e é solicitado predominantemente à compressão.
Existem também, os elementos estruturais de fundação. Eles são elementos tridimensionais que transferem ao solo as cargas provenientes dos pilares. As fundações podem ser classificadas em:
1- Diretas ou rasas, quando a transferência de carga se der a pequena profundidade. Por exemplo: sapatas e blocos.
2- Profundas, quando a transferência de carga se der a \u201cgrande\u201d profundidade. Por exemplo: estacas e tubulões. Neste caso, o elemento estrutural de fundação que transfere a carga do pilar para as estacas ou tubulões chama-se bloco de coroamento. Portanto, inicialmente, a carga do pilar é transferida para o bloco; a seguir, deste para as estacas ou tubulões e, finalmente, para o solo de apoio da estrutura.
Além dos elementos estruturais básicos e dos elementos estruturais de fundação, temos os elementos estruturais complementares. São os elementos estruturais que completam a estrutura do edifício e que, normalmente, são formados por uma combinação dos elementos estruturais básicos: escada, caixa d\u2019água, muro de arrimo, etc.
4.3- LANÇAMENTO DA ESTRUTURA
4.3.1- DIRETRIZES GERAIS
A concepção (ou lançamento) da estrutura de um edifício consiste no estabelecimento de um arranjo adequado dos vários elementos estruturais anteriormente definidos, de modo a assegurar que o mesmo possa atender às finalidades para as quais ele foi projetado.
Estabelecer um arranjo estrutural adequado consiste em atender simultaneamente, sempre que possível, aos aspectos, segurança, economia (custo e durabilidade) e aqueles relativos ao projeto arquitetônico (estética e funcionalidade).
A concepção estrutural deve obedecer a algumas diretrizes gerais:
1- Atender às condições estéticas definidas no projeto arquitetônico. Como, em geral, nos edifícios correntes, a estrutura é revestida, procura-se embutir as vigas e os pilares nas alvenarias.
2- O posicionamento dos elementos estruturais na estrutura da construção pode ser feito com base no comportamento primário dos mesmos; assim, as lajes são posicionadas nos pisos dos compartimentos para transferir as cargas dos mesmos para as vigas de apoio; as vigas são utilizadas para transferir as reações das lajes, juntamente com o peso das alvenarias, para os pilares de apoio (ou, eventualmente, outras vigas), vencendo os vãos entre os mesmos; e os pilares são utilizados para transferir as cargas das vigas para as fundações.
3- A transferência de cargas deve ser a mais direta possível; desta forma, deve-se evitar, na medida do possível, a utilização de apoio de vigas importantes sobre outras vigas (chamadas apoios indiretos), bem como, o apoio de pilares em vigas (chamadas vigas de transição).
4- Os elementos estruturais devem ser os mais uniformes possíveis, quanto à geometria e quanto às solicitações; desta forma, as vigas devem, em princípio, apresentar vãos comparáveis entre si;
5- As dimensões contínuas da estrutura, em planta, devem ser, a princípio, limitadas à cerca de 30 m para minimizar os efeitos da variação de temperatura ambiente e da retração do concreto; assim, em construções com dimensões em planta acima de 30 m, é desejável a utilização de juntas estruturais ou juntas de separação que decompõem a estrutura original, em 	um conjunto de estruturas independentes entre si.
6- A construção está sujeita a ações (por exemplo o efeito do vento) que acarretam solicitações nos planos verticais da estrutura; estas solicitações são, normalmente, resistidas por "pórticos planos", ortogonais entre si, os quais devem apresentar resistência e rigidez adequadas; para isso, é importante a orientação criteriosa das seções transversais dos pilares.
4.4- TIPOS DE LAJE
4.4.1- CLASSIFICAÇÃO
As lajes, em concreto armado ou protendido, podem ser classificadas segundo diferentes critérios. Dentre eles citamos: quanto à forma, quanto à natureza, quanto ao tipo de apoio e quanto ao tipo de armação.
Quanto à forma, elas podem ser poligonais (retangulares, quadrada triangulares, octogonais, em T, L, Z etc.), elípticas (aí incluídas as circulares e anelares) etc.
Quanto à natureza, existem as lajes maciças, nervuradas, mistas, em grelhas, duplas e pré-fabricadas.
Quanto ao tipo de apoio, as lajes podem ter:
1. Apoio contínuo sobre uma linha (sobre alvenaria, viga ou parede de concreto);
2. Apoio discreto (diretamente sobre pilares);
3. Apoio proporcionado por determinado trecho de sua área, que esteja em contato com o solo (também denominadas radiers).
Quanto ao tipo de armação, elas podem ser armadas em uma só direção ou armadas em cruz, sendo que esta classificação é melhor visualizada no caso das lajes retangulares, embora, normalmente, possa ser aplicada a vários tipos de laje.	\u200b
4.4.2- TIPOS DE LAJES DE ACORDO COM SUA NATUREZA
4.4.2.1- LAJES MACIÇAS
São as lajes constituídas por uma placa maciça de concreto armado ou de concreto protendido. São bastante utilizadas nas edificações e nas pontes.
A espessura de uma laje de concreto armado é função direta do vão a ser vencido, de forma a se evitar grandes deformações ou que elas vibrem excessivamente, ocasionando sensação