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TECNOLOGIA DE EXECUÇÃO DE OBRAS SUPERESTRUTURA SUPERESTRUTURA SUPERESTRUTURA Superestrutura é um elemento de uma estrutura que se projeta na parte superior da estrutura de uma edificação que suporta as cargas dos diversos pavimentos e as transmite a infraestrutura. O conjunto de elementos que constituem a superestrutura de uma edificação são: ➢ Lajes; ➢ Vigas, elementos; ➢ Pilares. ➢ Lajes; ➢ Vigas, elementos; ➢ Pilares. SUPERESTRUTURA Esse arranjo é composto por uma laje retangular maciça ligada a quatro vigas de borda, as quais por sua vez são suportadas por quatro pilares posicionados nos cantos. O conjunto é apoiado sobre uma infra-estrutura em laje, apoiada diretamente sobre o solo (radier). SUPERESTRUTURA p ( kN / m2 ) ℓ 2 Admite-se a laje como, simplesmente, apoiada nas vigas ( elementos V1, V2, V3 e V4 ). SUPERESTRUTURA Considera todas as vigas apoiadas nos pilares Considera dois pórticos planos e duas vigas simplesmente apoiadas Considera a existência de quatro pórticos planos SUPERESTRUTURA Os carregamentos atuantes nas vigas e pilares SUPERESTRUTURA As espécies de madeiras mais utilizadas em estruturas no Brasil são: Peroba Rosa, Ipê, Eucalipto, Pinho, Jatobá, Maçaranduba, Garapa, Cumaru, Aroeira e Itaúba. MADEIRAS ESTRUTURAIS A madeira apresenta um comportamento estrutural bastante apreciável, pois possui resistência mecânica tanto a esforços de tração como a compressão, além de resistência a tração na flexão e tem resistência a choques e cargas dinâmicas absorvendo impactos que dificilmente seriam absorvidos com outros materiais; Os procedimentos necessários para caracterização das espécies de madeira e a definição de parâmetros a serem seguidos são dados pela Norma Brasileira para Projeto de Estruturas de Madeira, NBR 7190 MADEIRAS ESTRUTURAIS Tipos e critérios para especificação do projeto Os tipos e critérios devem atender às solicitações do projeto, utilizando todos os componentes da madeira, como densidade, resistências, rigidez, durabilidade assim como a sustentabilidade e o custo da obra. VANTAGENS De estrutura leve e de grande beleza e destaque, essa opção tem custo relativamente baixo e montagem rápida sem a necessidade de tempo de cura. Além disso, trata-se de um material reaproveitável, de acordo com o equilíbrio do meio ambiente, que carece de equipamentos simples e possui material disponível, com a possibilidade de desdobrar peças grandes em outras menores. DESVANTAGENS A madeira é menos resistente às intempéries e necessita de mão de obra capacitada para lidar com as peças irregulares. É um material que dilata e contrai com facilidade, causando mudanças nas dimensões, e tem a necessidade de tratamento frequente contra pragas, insetos e fungos. MADEIRAS ESTRUTURAIS A madeira é um material que permite uma variedade muito grande de possibilidades de conexões, pois é fácil de ser perfurada, puncionada, cortada e ajustada da forma que se desejar. LIGAÇÕES MECÂNICAS LIGAÇÕES MECÂNICAS LIGAÇÕES MECÂNICAS LIGAÇÕES MECÂNICAS MADERIA ESTRUTURAL ESTRUTURA METÁLICA ESTRUTURA METÁLICA As estruturas metálicas são ótimas para obter vãos maiores sem grande diminuição do pé-direito. Para conseguir um grande vão com uma estrutura de concreto, por exemplo, são necessárias vigas muito altas e pilares muito robustos, que podem atrapalhar o projeto de arquitetura. ESTRUTURA METÁLICA O projeto arquitetônico de uma edificação em Estrutura Metálica permite também: ➢ Facilidades na utilização de materiais complementares pré-fabricados; ➢ Condições para projetar economicamente grandes vãos livres; ➢ Flexibilidade de utilização dos espaços construídos; ➢ Liberdade de formas; ➢ A ausência de desvios de posição das formas para concretagem, propiciando assim, a economia de mão-de-obra e argamassas da retificação de prumo e nivelamento de pisos ➢ Desmontagem e remontagem da edificação em outro local; ➢ Ampliação e reforma da edificação, com o mínimo de interferência e transtornos na utilização normal do edifício. VANTAGENS ➢ Para instalar esse tipo de estrutura, é preciso investir em mão de obra qualificada; ➢ tratamento anticorrosão e antichamas — ou seja, implica em um custo mais alto em comparação à madeira e ao concreto DESVANTAGENS ESTRUTURA METÁLICA PRECISÃO NO ORÇAMENTO As Estruturas de Aço são entregues ao construtor, montadas, a preço firme, o que vem reduzir substancialmente a dispersão orçamentária. Levando em consideração o sistema construtivo, ou seja, é necessário aproveitarmos a alta qualidade do aço e das excelentes características das estruturas obtidas a partir dele: resistência, leveza, prumo, esquadro, nível, rapidez e principalmente pela possibilidade de abordagem industrial com grande planejamento e racionalização do processo construtivo. O concreto armado é mais utilizado por alguns motivos. Um deles pode estar ligado à herança da arquitetura moderna do Brasil que, por meio de grandes mestres como Oscar Niemeyer e Paulo Mendes da Rocha, colocou o país em destaque no mundo. A estética também é uma questão forte, pois o concreto não precisa de acabamento, já que ele próprio garante identidade ao edifício. No entanto, também são importantes as questões técnicas e financeiras. O concreto tem a facilidade de poder ser moldado no formato desejado — como o conjunto de obras de Niemeyer — e também trabalha muito bem com vãos maiores. Apesar da estrutura metálica ser uma boa opção nessa situação, o custo de concreto armado em vãos maiores é menor. Geralmente, qualquer edifício pode ser construído com qualquer tipo de estrutura, mas o que vai definir, na maioria das vezes, a escolha final é o custo total da estrutura e o concreto costuma sair mais barato que a estrutura metálica ou de madeira. CONCRETO ARMADO VANTAGENS Uma das principais vantagens é a necessidade de uma mão de obra menos qualificada e que, por isso, é mais abundante. Além disso, trata-se de um material impermeável e que precisa de pouca manutenção. DESVANTAGENS Para instalar uma estrutura de concreto armado, é preciso contratar um grande número de profissionais envolvidos na obra. Além disso, o material é bastante pesado e não reaproveitável. Caso haja a necessidade de reformas ou demolições, esse processo costuma ser trabalhoso, caro e demorado. CONCRETO ARMADO LAJES Destinam-se a receber a maior parte das ações aplicadas numa construção, normalmente de pessoas, móveis, pisos, paredes, e os mais variados tipos de carga que podem existir em função da finalidade. As lajes são estruturas utilizadas como forro ou piso da edificação. As lajes de piso são dimensionadas para construções assobradadas ou futuras ampliações verticais. Já as lajes de forro situam-se sob a cobertura e são fundamentais para o conforto térmico da edificação. (MÃOS À OBRA, 2013) LAJES São placas que, além das cargas permanentes, recebem as ações de uso (sobrecargas) e as transmitem para os apoios; travam os pilares e distribuem as ações horizontais entre os elementos de contraventamento. Maciças Pré-moldadasSteel deck Nervuradas Pré-moldadas (alveolares) LAJES ➢ São elementos planos bidimensionais, que são aqueles onde duas dimensões, o comprimento e a largura, são da mesma ordem de grandeza e muito maiores que a terceira dimensão, a espessura. As lajes são também chamadas elementos de superfície, ou placas. ➢ Destinam-se a receber a maior parte das ações aplicadas numa construção, normalmente de pessoas, móveis, pisos, paredes, e os mais variados tipos de carga que podem existir em função da finalidade. • Posição horizontal – usualmente • Recebe ações verticais vigas • Escolha correta economia • Vários tipos materiais LAJES TIPOS DE LAJES As lajes maciças são aquelas construída diretamente em obra, no local especificado em projeto e constituídas por uma placa de concreto, onde toda a espessura é composta por concreto, contendo armaduraslongitudinais de flexão e eventualmente armaduras transversais, e apoiada em vigas ou paredes ao longo das bordas. LAJES MACIÇAS TIPOS DE LAJES LAJES NERVURADA Segundo a NBR 6118:2003, lajes nervuradas são “lajes moldadas no local ou com nervuras pré-moldadas, cuja zona de tração é constituída por nervuras entre as quais pode ser colocado material inerte.” PRÉ-FABRICADAS São constituídas por vigas ou vigotas de concreto pré-fabricadas, elementos de enchimento, armadura completar (de distribuição, negativa e de travamento) e capa de concreto. As dimensões destes componentes são especificadas por norma e variam de acordo com o projeto estrutural a) Vigota comum b) Vigota treliçada c) Vigota protendida PRÉ-FABRICADAS ➢ De cerâmicos; ➢ De concreto ➢ De EPS (isopor). OS BLOCOS OU LAJOTAS DE ENCHIMENTO: LAJES ALVEOLARES TIPOS DE LAJES A Laje Alveolar é constituída de painéis de concreto protendido que possuem seção transversal com altura constante e alvéolos longitudinais, responsáveis pela redução do peso da peça. Estes painéis protendidos são produzidos em concreto de elevada resistência característica à compressão (fck ≥ 45MPa) e com aços especiais para protensão, na largura de 124,5cm e nas alturas de 9, 12, 16, 20 e 25cm. LAJES BUBBLEDECK TIPOS DE LAJES Trata-se de um sistema com a inclusão de esferas plásticas entre tela metálicas. Dessa forma, elimina-se o concreto que pode ser retirado sem causar interferência no comportamento estrutural, o resultado é uma diminuição significativa no peso da laje e uma drástica redução de materiais. VIGAS ➢ São elementos lineares, que são tratados como “barras”, que têm seção transversal com dimensões denominadas “largura” e “altura” e se caracterizam, principalmente, pelo comportamento à flexão. ➢ Em relação ao seu comportamento estrutural, as vigas podem ser isostáticas e hiperestáticas (vigas contínuas). ➢ Os tipos de seção transversal mais frequentemente adotados são retangulares, em T, em I, em L e em U. • Impede movimento na direção normal perpendicular ao plano do apoio; • Permite movimento na direção paralela ao plano do apoio; • Permite rotação. • Impede movimento na direção paralela ao plano do apoio; • Impede movimento na direção normal ao plano do apoio; • Permite rotação. APOIOS OU VÍNCULOS - SÃO ELEMENTOS QUE RESTRINGEM MOVIMENTOS DAS ESTRUTURAS Apoio fixo Apoio móvel • Impede movimento na direção normal ao plano do apoio; • Impede movimento na direção paralela ao plano do apoio; • Impede rotação. Engastamento Apoio móvel • Impede movimento na direção normal perpendicular ao plano do apoio; • Permite movimento na direção paralela ao plano do apoio; • Permite rotação. VIGAS TIPOS DE VIGAS Viga simplesmente apoiada: viga com apoio fixo e um apoio móvel; TIPOS DE VIGAS ➢ Impede movimento na direção normal perpendicular) ao plano do apoio ➢ Permite movimento na direção paralela ao plano do apoio ➢ Permite rotação. VIGAS Viga com apoio único que obrigatoriamente deve ser um engaste fixo; VIGA EM BALANÇO OU ENGASTADA Viga com apoio único que obrigatoriamente deve ser um engaste fixo; VIGA EM BALANÇO OU ENGASTADA P = carga não uniformemente distribuída Viga engastada e apoiada Viga engastada em ambas as estremidades TIPOS DE VIGAS Viga biengastada: viga com as duas extremidades engastadas; Viga contínua: viga hiperestática, sobre mais de dois apoios; VIGAS TIPOS DE VIGAS Viga balcão: viga de eixo curvo ou poligonal, com carregamento não pertencente ao plano formado pela viga; VIGAS TIPOS DE VIGAS VIGAS VÃO EFETIVO Dimensões consideradas no cálculo do vão efetivo de vigas. VIGAS TIPOS DE VIGAS VIGAS METÁLICAS TIPOS DE VIGAS Considerando que a altura de uma viga de concreto armado pode ser estimada pela relação h = vão/10 e para uma mesma viga de aço h = vão/20, a altura do conjunto viga-laje em Estruturas Metálicas aproximadamente irá representar 2/3 da altura do conjunto viga laje em concreto convencional. Isto pode representar uma redução de distância entre pisos. Vigas de concreto VIGAS TIPOS DE VIGAS TIPOS DE VIGAS VIGA EM CONCRETO PRÉ-MOLDADO Vigas de travamento: As vigas de travamento são utilizadas quando existe e necessidade de realizar um travamento lateral, impedindo seu movimento e auxiliando na execução das paredes de alvenarias. Elas podem ser encontradas em protendidas ou armadas e em seções I ou T. As vigas de transição são utilizadas para receber as vigas de cobertura de seção I quando no projeto substitui a utilização de um pilar. Vigas de Transição: TIPOS DE VIGAS Viga em concreto pré-moldado As vigas utilizadas para apoio de lajes podem ser de concreto armado ou protendido, nas seções I ou L. As vigas de cobertura são as vigas destinadas ao apoio das terças sejam elas de concreto ou para estrutura metálica. As vigas calha em concreto possuem ótima vedação e excelente vazão para as águas das chuvas. A viga calha possui seção “U” e é colocada sobre a cabeça dos pilares. Sua face inferior é impermeabilizada com duas demãos de manta hidro asfáltica. Vigas de apoio de laje e vigas de cobertura: Viga Calha: TIPOS DE VIGAS Viga em concreto pré-moldado ➢ Aumento da qualidade da execução dos serviços devido ao processo de construção não ser feito in loco, evitando possíveis falhas de traços de concreto, de armação e montagem de formas; ➢ Obra rápida, diminuição de prazo de entrega das etapas e da obra como um todo; ➢ Redução de custos: Com a introdução de elementos de concreto pré-moldados na obra, o serviço ficará racionalizado, evitando desperdícios de materiais, reduzindo o custo final com material e mão de obra. Vantagens vigas pré-moldadas em relação a construção de vigas moldadas no local: VIGAS TIPOS DE VIGAS TIPOS DE VIGAS São peças de concreto tracionadas com elementos de protensão (barras ou fios, basicamente). O tracionamento tem como finalidade produzir tensões prévias em uma estrutura de concreto, melhorando sua resistência e comportamento sob as condições de carga. A técnica também viabiliza a redução do consumo de concreto e aço por conta do emprego de materiais de maior resistência. Na construção de pontes e viadutos, a protensão das vigas pré-moldadas permite vencer vãos maiores em comparação a modelos em concreto armado convencional. Segmentos denominados aduelas TIPOS DE VIGAS VIGAS PROTENDIDAS PRÉ-MOLDADAS Para vãos de até 40 m vigas inteiras TIPOS DE VIGAS VIGAS TIPOS DE VIGAS Vigas de madeira TIPOS DE VIGAS TRELIÇAS São estruturas lineares constituídas por barras retas, dispostas de modo a formar painéis triangulares, solicitadas basicamente por tração ou compressão. Os principais elementos que compõem as treliças são: • Corda ou banzo: conjunto de barras que limitam superiormente ou inferiormente a treliça; • Montante: barra vertical das treliças; • Diagonal: barra com o eixo coincidente com a diagonal de um painel; • Painel: trecho compreendido entre dois alinhamentos consecutivos de montantes. • Nó: ponto de encontro e junção das extremidades das barras; • Tesoura: treliça de banzos não paralelos, destinada ao suporte de uma cobertura. TRELIÇAS • Formadas por barras, que podem ser de diversos materiais, articuladas nas extremidades e que formam um conjunto resistente. • Seu formato proporciona melhor distribuição das cargas e intertravamento dos elementos. • Com baixo consumo de materiais e capazes de vencer grandes vãos, o uso mais comum é em coberturas, para suporte do telhado. • Podem ser planas ou espaciais. • O formato também é bastante aplicado em armaduras de lajes, vide as lajes treliçadas SUPERESTRUTURA Pilares ➢ São elementos de barra que se caracterizam pelo fato de serem verticais e trabalharem predominantemente à compressão. Em geral são retos e de seção transversal constante, devem ter garantida a própria estabilidade por engastamento, nas fundações.➢ Com as idéias até aqui apresentadas, pode-se concluir que as cargas verticais são transmitidas às vigas pelas lajes e, estas as transmitem aos pilares que, por sua vez, as transmitem às fundações ou em vigas. TIPOS DE PILARES PILARES METÁLICOS A coluna de aço ocupa um menor espaço em relação à convencional e em geral, implica em uma redução do número de pilares necessários; as garagens ficam mais amplas e tem-se maior área líquida para a comercialização. TIPOS DE PILARES Pilares de concreto TIPOS DE PILARES Pilares de madeira TIPOS DE PILARES Vigas metálicas VIGAS TIPOS DE VIGAS TIPOS DE PILARES ARMADURAS Os elementos destinados a dar resistência a estrutura de concreto na fase de sua execução, com a função de ajudar o concreto a resistir às diferentes solicitações, principalmente as de tração e flexão. Esses elementos são classificados quanto a sua categoria e classes, no mercado da construção civil encontramos os seguintes aços; • CA-25 - 2.500 kg/cm² ou 250 MPa; • CA-50 – 5.000 kg/cm² ou 500 Mpa; • CA-60 - 6.000 kg/cm² ou 600 MPa. ARMADURAS Toda peça está sujeito a microfissuras, por onde a umidade ou agente agressivo podem penetra, atingindo a armadura e provocando corrosão interna na estrutura, o que compromete a estabilidade do elemento estrutural. Para a proteção da armadura é necessário uma camada de concreto entre o ferro e a forma, ou seja cobrindo toda a armadura. Os recobrimentos mínimos são estipulados pela NBR 6118 (2014) em função da agressividade ambiental. Produzidos de acordo com as especificações da norma ABNT NBR 7480 AÇOS USADOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL Podem ser cortados e dobrados no formato necessário, no próprio local da obra. 1. Cortar, dobrar e montar na obra Compra o aço em barras retas (12 m de comprimento) nos diâmetros (bitolas) necessários, faz todo o serviço de corte, dobra e montagem no canteiro de obras. 2. Comprar cortado e dobrado e montar na obra Para obras que vão ter um grande consumo de aço, acaba sendo mais rápido e econômico comprar cortado e dobrado de acordo com o seu projeto. AÇOS USADOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL ARAMES RECOZIDOS Indispensável para fazer o serviço de montagem das armaduras. Com o arame recozido e uma turquesa, o Armador faz a amarração dos elementos de aço (barras, estribos), montando as peças. O mais utilizado em construção civil é o BWG 18 Nos projetos, a armação negativa é representada por uma linha tracejada. AÇOS USADOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL ESPAÇADORES DE ARMAÇÃO Garantir o cobrimento das armaduras ESPAÇADORES DE ARMAÇÃO ESPAÇADORES DE ARMAÇÃO ESPAÇADOR TRELIÇADO METÁLICO • Melhor solução para o correto posicionamento de ferragens negativas. Disponível nas alturas de 3 a 15 cm e no comprimento de 2 m, o produto substitui o tradicional ‘caranguejo’, facilitando o trabalho nas obras, além de dispensar o retrabalho para atingir a altura desejada; • Ideal para sustentar telas soldadas em pavimentos de concreto; • Apoio de barras de transferência. ESPAÇADORES DE ARMAÇÃO Espaçador Argamassado: feito na própria obra, conhecido em obra como “pastilha” ou “cocada”. É o espaço entre a face interna da fôrma e o estribo, que é preenchida com concreto. O cobrimento evita a corrosão das armaduras e garante a durabilidade das estruturas COBRIMENTO A espessura do cobrimento mínimo é determinado de acordo com a Classe de Agressividade Ambiental mais a tolerância de execução da ABNT NBR 6118
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