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Edififio Vibe / Coop arquitectos Arquitetos: Coop arquitectos Área: 1275m2 Ano: 2019 Localização: México O edifício VIBE é possui 12 apartamentos de 65 e 80 m2, localizado em um bairro popular no centro da Cidade do México. Trata-se de um edifício de baixo custo. A honestidade no uso dos materiais, o bom entendimento do sistema estrutural, e a distribuição interna, foram as chaves do projeto. Foram utilizados o concreto e madeira como materiais principais para experimentar com acabamentos que deixam ver as paredes estruturais no interior das unidades. Fazendo com edifício se estrutura através de quatro eixos que cruzam o terreno longitudinalmente, dividem as áreas de uso e terminam na fachada, cujo ritmo reflete o sistema construtivo - paredes de concreto com elementos pré-fabricados de patente mexicana. 1º Passo: Determinar as cargas (CA + CP) CA = 150 kgf/m2 CP = 2500 kgf/m3. 0,08 + 2100 kgf/m3. 0,05m = 200 kgf/m2 + 105 kgf/m2= 305 kgf/m2 CA+CP = 150 kgf/m2 + 305 kgf/m2 = 455 kgf/m2 2º Passo: Área de influencia - área do trapézio (B+b). h / 2 = (4,30 + 2). 1,70 / 2 = 5,35m2 3º Passo: Determinar a carga linear na viga 9 = (CA+CP). Ai / l = 455 kgf/m2. 10,7m2 / 4,30m = 1132,2 kgf/m 4º Passo: Determinar a carga na parede sobre V3 Pparede = 1700 kgf/m3. 0,15m. 3,0m. 4,30m Pparede = 3289,5 kgf/m Carga linear total em V3 = 1132,2 kgf/m + 3289,5 kgf/m = 4421,5 kgf/m Alaje = 14,62m2 Carga parede laje = Pparede / A = 3289,5 / 14,62m2 = 224,96 kgf/m2 Somar 50% da carga 224,96 kgf/m2 + 112,48 kgf/m2 = 337,44 kgf/m2 CP = 200 kgf/m2 + 105 kgf/m2 + 337,44 kgf/m2 = 642,44 kgf/m CÁLCULO DAS VIGAS Carga média h = 5% do vão 1º Passo: q = (CA+CP). Ai / l = (150 kgf/m2 + 692,44 kgf/m2). 10,7m2 / 4,30 = 1971,9 kgf/m q = 1971,9 kgf/m L = 4,30m Aço ASTM Fy = 2500 kgf/cm2 E = 2,1. 106 kgf/cm2 CS = 1,7 CS para cisalhamento = 0,4 2º Passo: h = 5% de 4,30 = 0,22m Perfil escolhido – V5 250 x 35 h = 250mm tw = 6,3mm d = 231mm lx = 5045m/cm4 (inércia) Wx = 404cm3 (módulo resistente) Peso próprio = 85,3 kgf/m Carregamento total = 1971,9 + 35,3 kgf/m = 2007,2 kgf/m 3º Passo: Calcular a reação de apoio, força constante e momento fletor Reações de apoio: Ra = Rb = q. L / 2 = 2007,2 kgf/m. 4,30m / 2 = 4315,5 kgf Força cortante: Qa = Qb = q. L / 2 = 4315,5 kgf Momento fletor máx = q. L2 / 8 = 2007,2 kgf/m. (4,302m) / 8 = 4639,1 kgf/m 4º Passo: Calcular módulo resistente Wx (cm3) Tensão admissível adm = Fy (kgf/cm2) / C5 = 2500 / 1,7 = 1470,6 kgf/cm2 Modulo resistente Wx = Mmáx / adm = 4639,1 kgf/m. 100 / 1470,6 kgf/cm2 = 315,4 cm3 5º Passo: Calcular a flecha admissível Flecha adm = l / 360 = 430 / 360 = 1,19cm 6º Passo: Calcular a inércia através da flecha admissível Ical = 5. q (kgf/cm). L (cm)4 / 384. E (kgf/cm2). Fadm (cm) = 5. 20,27 kgf/cm. (930cm)4 / 384. 2,1. 106 kgf/cm2. 1,19cm = 3644,61cm4 7º Passo: Comparar ambos Wx e lx tabela com calculado Wx = 404cm3 > Wx calculado = 315cm3 lx = 5045 m/cm4 > lx calculado = 3644,61 cm4 pode-se então encontrar um perfil mais eficiente na tabela um perfil mais leve V5 250 x 32 h= 250mm tw = 6,30mm d= 234mm lx = 4422cm4 Wx = 354cm3 8º Passo: Verificando a tensão de cisalhamento Tensão admissível de cisalhamento C5. Fy = 0,4. 2500 kgf/cm2 = 1000 kgf/cm2 Recalculando o cisalhamento com o peso do novo perfil Novo carregamento = 1971,9 kgf/m + 31,7 kgf/m = 2003,6 kgf/m Força cortante Qa = Qb = q. l / 2 = 2003,6. 4,30m / 2 = 4307,7 kgf Tensão cisalhante = Q (kgf) / A alma = 4307,7 kgf / (0,63cm. 23,4cm) = 292,2 kgf/cm2 292,2 kgf/cm2 < 1000 kgf/cm2 CÁLCULO DOS PILARES Edifício residencial – 1200 kgf/m2 1º Passo: Determinar a carga no pilar 13 Ai = 14,38m2 3,65 3,54 CP = Ai. No de pavimentos. C atuante (CA+CP) CP = 14,38m2. 5. 1200 kgf/m2 = 86280 kgf 3,65 3,54 2º Passo: Calcular a área do pilar Área = CP / adm = 2500 / 1,7 = 1470,6 kgf/cm2 Área = 86280 kgf / 1470 kgf/cm2 = 58,67 cm2 3º Passo: Entrar na tabela de perfil com área encontrada Perfil C5 250 x 52 Rx = 10,8cm Ry = 6,12cm 4º Passo: Determinar o índice de esbeltes da peça = 300cm. 1 / 6,12 = 49 5º Passo: Entrar na tabela de índice de esbeltes e determinar a tensão de flambagem 49 1195 kgf/cm2 6º Passo: Calcular a tensão atuante Tensão = CP / área do perfil = 86280 kgf / 66cm2 = 1307,27 kgf/cm2 7º Passo: Comparar a tensão atuante com a tensão de flambagem 1307,27 kgf/cm2 > 1195 kgf/cm2 Portanto não posso usar esse perfil pois a carga atuante está maior que a adm de flambagem 8º Passo: Entrar novamente na tabela e escolher outro perfil com ry de valor maior Perfil C5 250 x 79 Rx = 10,8cm Ry = 6,43cm Área = 101 cm2 9º Passo: Cálculo do índice de esbeltes = 300. 1cm / 6,43cm = 46,6 10º Passo: Tensão admissível a compressão = 46,6 = 47 adm flam = 1199 kgf/cm2 11º Passo: Verificar a tensão atuante (atu) atuante = 86280 kgf / 101cm2 = 854 kgf/cm2 12º Passo: Compare 854,25 kgf/cm2 < 1199 kgf/cm2 Portanto o perfil para pilar C5 250 x 79 está certo. Conexões h = 250mm. Q = 4370,7 kgf passa para KN Q = 43,07 KN Perfil V5 250 x 32 h = 250mm tw = 6,30mm Dados da ligação Número de parafusos = 2 Diâmetro = ½” b = 63,5mm L = 140mm Espessura cantoneira = 4,5mm Espessura alma = 8,9mm Tipo de parafuso ASTM A 325
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