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Concreto Armado Lajes Maciças Isoladas – Moldadas “in loco” Pré-dimensionamento Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Assuntos Abordados Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro • Normas Técnicas Relacionadas – Aplicações • Pré-dimensionamento de laje isolada maciça moldada “in loco” – Tipos; Lajes armadas em duas direções e em uma direção • Tabelas de Marcus – Aplicação em lajes isoladas armadas em duas direções; Exemplos • Reações nas Vigas de Borda – Reações em lajes armadas em duas direções e em uma direção • Paredes sobre Lajes - Paredes em lajes armadas em duas direções e em uma direção NORMAS TÉCNICAS Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro • ABNT NBR6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. • ABNT NBR6120:2019 – Ações para o cálculo de estruturas de edificações. • ABNT NBR8681:2004 - Ações e segurança nas estruturas – Procedimento. • NBR 15575-2:2013 - Edificações habitacionais – Desempenho Parte 2: Requisitos para os sistemas estruturais Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro LAJE MACIÇA ISOLADA – MOLDADA “IN LOCO” Construção Minimalista APLICAÇÂO DA LAJE ISOLADA Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro LAJE MACIÇA ISOLADA – MOLDADA “IN LOCO” EDÍCULA (EDIFICAÇÃO PEQUENA) APLICAÇÂO DA LAJE ISOLADA LAJE MACIÇA CONTÍNUA – MOLDADA “IN LOCO” Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro CONTINUIDADE CONTINUIDADE CONTINUIDADE Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro LAJE MACIÇA CONTÍNUA – MOLDADA “IN LOCO” CONTINUIDADE CONTINUIDADE CONTINUIDADE CONTINUIDADE Definição – Lajes Isoladas Armadas em Duas Direções Pré-dimensionamento Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Áreas de Influência em Lajes - são regiões que colaboram para o lançamento de cargas distribuídas em vigas. ABNT NBR6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Vigas: V1 = V2 V3 = V4 Áreas de Influência: A1 = A2 A3 = A4 2 y x L L Laje Armada em Duas Direções Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Processo de Marcus – é um processo simplificado, que assimila a laje a uma grelha formada por faixas independentes entre si. ABNT NBR6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. 1) Lado na direção do maior número de engastes 2)Menor lado Lx Observação: Outro método de cálculo alternativo ao de Método de Marcus é o Método de Czerny Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Definição – Lajes Isoladas Armadas em Duas Direções Pré-dimensionamento Laje Armada em Duas Direções ABNT NBR6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Tabela de Marcus – Laje Isolada → Tabela 1 Definição – Lajes Isoladas Armadas em Duas Direções Pré-dimensionamento Laje Armada em Duas Direções Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Processo de Marcus – Laje Isolada ABNT NBR6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. X X X q L M m X Y Y q L M m X Xq k q Y Xq q q Momento Fletor Positivo Máximo na Direção X Momento Fletor Positivo Máximo na Direção Y Carga Distribuída na Direção X Carga Distribuída na Direção Y Definição – Lajes Isoladas Armadas em Duas Direções Pré-dimensionamento Laje Armada em Duas Direções Exemplo – 1 – Determinação dos Momentos Fletores Máximos em Laje Isolada Armada em Duas Direções Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Para a laje maciça isolada moldada “in loco” da figura, que terá utilização como piso de sala residencial, determinar os momentos fletores máximos. Dados: Concreto Armado γconcreto armado = 25 kN/m 3 Piso Angico episo = 2,00 cm; γangico = 10 kN/m 3 Regularização → argamassa de cimento e areia ereg = 3,00 cm; γangico = 21 kN/m 3 Revestimento → argamassa e cal, cimento e areia erev = 2,00 cm; γangico = 19 kN/m 3 ABNT NBR6120:2019 – Ações para o cálculo de estruturas de edificações. Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Solução 3,00 1,50 2 2,00 y x L L Laje armada em duas direções LX = 2,00 m LY = 3,00 m Espessura da Laje 200 5,0 40 40 X mín L h cm Critério Prático ABNT NBR6118:2014 hmín = 8,0 cm Adotado → h = 10 cm Determinação da Espessura da Laje (h) Exemplo – 1 – Determinação dos Momentos Fletores Máximos em Laje Isolada Armada em Duas Direções Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Solução Cálculo da Carga Atuante Laje → hlaje x γconcreto armado = 0,10 x 25 = 2,500 kN/m2 Piso → hpiso x γangico = 0,02 x 10 = 0,200 kN/m 2 Regularização → hreg x γarg.reg. = 0,03 x 21 = 0,630 kN/m 2 Revestimento → hrevestimento x γarg.revestimento = 0,02 x 19 = 0,380 kN/m 2 gtotal = 3,710 kN/m 2 Carga Permanente (gtotal) Carga Variável (qa) ABNT NBR6120:2019 – Ações para o cálculo de estruturas de edificações. Edifícios residenciais – sala → qa = 1,500 kN/m 2 Carga Atuante na Laje (q) q = gtotal + qa = 3,710 + 1,500 q = 5,210 kN/m2 Exemplo – 1 – Determinação dos Momentos Fletores Máximos em Laje Isolada Armada em Duas Direções Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Solução Tabela de Marcus (Laje Tipo 1) LY / LX kX mX mY 1,5 0,835 13,87 31,21 2 25,21 2,00 1,50 / 13,87 X X X q L M kNm m m 20,835 5,21 4,35 /X Xq k q kN m 25,21 4,35 0,86 /Y Xq q q kN m 3,00 1,50 2,00 y x L L 2 25,21 2,00 0,67 / 31,21 X Y Y q L M kNm m m Exemplo – 1 – Determinação dos Momentos Fletores Máximos em Laje Isolada Armada em Duas Direções Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Solução Exemplo – 1 – Determinação dos Momentos Fletores Máximos em Laje Isolada Armada em Duas Direções 1,50 /XM kNm m 0,67 /YM kNm m Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro ABNT NBR6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. RXA → reação de apoio da laje na vigas V1 e V2 RYA → reação de apoio da laje na vigas V3 e V4 Definição – Lajes Isoladas Armadas em Duas Direções Reações nas Vigas de Borda Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro ABNT NBR6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. 2 3 4 1 2 2 2 2 4 x x X L L L A A 2 3 4 4 X X Ya X X A L L R q q q L L 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 x x x X Y L L L L A A L 2 2 2 4 2 4 2 2 X X X X X Y x Y L L L L L L L L 2 1 2 2 2 4 4 X X X Y Y x L L L A A L L L 1 2 2 4 X Y X Y X Xa Ya Y Y Y A L L L L L R q q R L L L Definição – Lajes Isoladas Armadas em Duas Direções Reações nas Vigas de Borda Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Para a laje maciça isolada moldada in loco do exemplo 1 determinar as cargas nas vigas do contorno (V1), (V2), (V3) e (V4). Dados: carga na laje → ABNT NBR6120:2019 – Ações para o cálculo de estruturas de edificações. q = 5,210 kN/m2 V1 V2 V3 V4 Exemplo – 2 – Determinação das Reações nas Vigas de Borda em Laje Isolada Armada em Duas Direções Peso Próprio da viga V1 = V2 → Peso Próprio da viga V3 = V4 → Peso Próprio da Alvenaria sobre as Vigas → g1= 0,150 kN/m g2 = 0,100 kN/m g3 = 6,420 kN/m Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Solução 4 X Ya L R q 2,00 5,210 ` 2,605 / 4 YaR kN m 2 Y X Xa Ya Y L L R R L 2 3,00 2,00 2,605 3,473 / 3,00 XaR kN m Exemplo – 2 – Determinação das Reações nas Vigas de Borda em Laje Isolada Armada em Duas Direções carga na laje → q = 5,210 kN/m2 Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Solução Carga em V3 e V4 → Exemplo – 2 – Determinação das Reações nas Vigas de Borda em Laje Isolada Armada em Duas Direções Carga em V1 e V2 → q1 = RXa + g1 + g3 q1 = 3,473 + 0,150 + 6,420 = 10,043kN/m q2 = Rya + g2 + g3 q1 = 2,605+ 0,100 + 6,420 = 9,125 kN/m V1 e V2 V3 e V4 Peso Próprio da viga V1 = V2 → g1= 0,150 kN/m Peso Próprio da Alvenaria sobre as Vigas → g3 = 6,420 kN/m Peso Próprio da viga V3 = V4 → g2 = 0,100 kN/m Definição – Paredes sobre Lajes Isoladas armadas em duas direções ABNT NBR6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Definição – Paredes sobre Lajes Isoladas Armadas em Duas Direções ABNT NBR6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Para as lajes que são armadas em duas direções considera-se simplificadamente a carga da parede uniformemente distribuída na área da laje. A carga é o peso total da parede dividido pela área da laje. Sem Revestimento Parede Alvenaria Parede Laje Laje P e h L g A A Laje x yA L L Onde: gparede – carga uniforme da parede (kN/m 2) γalvenaria – peso específico da alvenaria (kN/m 3) e – espessura total da parede (m) h – altura total da parede (m) L – comprimento da parede sobre a laje (m) Lx – menor lado da laje (m) Ly – maior lado da laje (m) ABNT NBR6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Com Revestimento Parede Parede Laje h L g A Parede Alvenaria Alvenaria Argamassa Argamassae e Onde: gparede – carga uniforme da parede (kN/m 2) γParede – peso específico da parede (kN/m 2) γalvenaria – peso específico da alvenaria (kN/m 3) eAlvenaria– espessura da alvenaria (m) γArgamassa – peso específico da argamassa (kN/m 3) eArgamassa– espessura da argamassa (m) Definição – Paredes sobre Lajes Isoladas Armadas em Duas Direções Exemplo – 3 – Determinação das Cargas na Laje Isolada Armada em Duas Direções com Alvenaria Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Determinar a carga distribuída da alvenaria situada sobre uma laje armada em duas direções apresentada na figura. Dados: Tijolos → γTijolos = 13 kN/m 3 Revestimento → Argamassa em ambos os lados da parede → γRevestimento = 21 kN/m 3; eRevestimento = 2 cm Altura da parede → h = 2,80 m Espessura da parede → ealvenaria = 10 cm Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Solução 3 1,5 2 2 y x L L → laje armada em duas direções Parede Alvenaria Alvenaria Argamassa Argamassae e 213 0,10 2 21 0,02 2,14 /Parede x x kN m 22,14 2,80 3 3,00 / 3 2 Parede Parede Laje h L x x g kN m A x 23,00 /Paredeg kN m Exemplo – 3 – Determinação das Cargas na Laje Isolada Armada em Duas Direções com Alvenaria Definição – Lajes Isoladas Armadas em Uma Direção Pré-dimensionamento Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Áreas de Influência em Lajes - são regiões que colaboram para o lançamento de cargas distribuídas em vigas. ABNT NBR6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Vigas: V1 = V2 V3 = V4 (não recebem carga da laje) Áreas de Influência: A1 = A2 A3 = A4 2 y x L L Laje Armada em Uma Direção Definição – Lajes Isoladas Armadas em Uma Direção Pré-dimensionamento Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Áreas de Influência em Lajes - são regiões que colaboram para o lançamento de cargas distribuídas em vigas. ABNT NBR6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. 2 y x L L 2 8 X X q L M Xq q Momento Fletor Positivo Máximo na Direção X Carga Distribuída na Direção X Laje Armada em Uma Direção Exemplo – 4 – Determinação dos Momentos Fletores Máximos em Laje Isolada Armada em Uma Direção Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Para a laje maciça isolada moldada “in loco” da figura , que terá utilização como piso de lavanderia residencial, determinar os momentos fletores máximos. Dados: Concreto Armado γconcreto armado = 25 kN/m 3 Piso Angico episo = 1,50 cm; γangico = 10 kN/m 3 Regularização → argamassa de cimento e areia ereg = 2,50 cm; γangico = 21 kN/m 3 Revestimento → argamassa e cal, cimento e areia erev = 2,00 cm; γangico = 19 kN/m 3 ABNT NBR6120:2019 – Ações para o cálculo de estruturas de edificações. Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Solução 6,00 3,00 2 2,00 y x L L Laje armada em uma direção LX = 2,00 m LY = 6,00 m Espessura da Laje 200 5,0 40 40 X mín L h cm Critério Prático ABNT NBR6118:2014 hmín = 8,0 cm Adotado → h = 10 cm Determinação da Espessura da Laje (h) Exemplo – 4 – Determinação dos Momentos Fletores Máximos em Laje Isolada Armada em Uma Direção Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Solução Cálculo da Carga Atuante Laje → hlaje x γconcreto armado = 0,10 x 25 = 2,500 kN/m2 Piso → hpiso x γangico = 0,015 x 10 = 0,150 kN/m 2 Regularização → hreg x γarg.reg. = 0,025 x 21 = 0,525 kN/m 2 Revestimento → hrevestimento x γarg.revestimento = 0,02 x 19 = 0,380 kN/m 2 gtotal = 3,555 kN/m 2 Carga Permanente (gtotal) Carga Variável (qa) ABNT NBR6120:2019 – Ações para o cálculo de estruturas de edificações. Edifícios residenciais – lavanderia → qa = 2,000 kN/m 2 Carga Atuante na Laje (q) q = gtotal + qa = 3,555 + 2,000 q = 5,555 kN/m2 Exemplo – 4 – Determinação dos Momentos Fletores Máximos em Laje Isolada Armada em Uma Direção Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Solução Cálculo do Momento Fletor Máximo MfX = 2,778 kNm/m Exemplo – 4 – Determinação dos Momentos Fletores Máximos em Laje Isolada Armada em Uma Direção 2 8 X X q L M 25,555 2,00 2,778 / 8 XM kNm m Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro ABNT NBR6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Definição – Lajes Isoladas Armadas em Uma Direção Reações nas Vigas de Borda RYA → reação de apoio da laje na vigas V3 e V4 (nula) RXA → reação de apoio da laje na vigas V1 e V2 2 X Xa L R q 0YaR Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Para a laje maciça isolada moldada in loco do exemplo 4 determinar as cargas nas vigas do contorno (V1), (V2), (V3) e (V4). Dados: carga na laje → ABNT NBR6120:2019 – Ações para o cálculo de estruturas de edificações. q = 5,555 kN/m2 Exemplo – 5 – Determinação das Reações nas Vigas de Borda em Laje Isolada Armada em Uma Direção Peso Próprio da viga V1 = V2 → Peso Próprio da viga V3 = V4 → g1= 0,300 kN/m g2 = 0,100 kN/m g3 = 6,420 kN/mPeso Próprio da Alvenaria sobre as Vigas → Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Solução 2 X Xa L R q 2,00 5,555 ` 5,555 / 2 XaR kN m Exemplo – 5 – Determinação das Reações nas Vigas de Borda em Laje Isolada Armada em Uma Direção 6,00 3,00 2 2,00 y x L L Laje armada em uma direção LX = 2,00 m LY = 6,00 m Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Solução Exemplo – 5 – Determinação das Reações nas Vigas de Borda em Laje Isolada Armada em Uma Direção Carga em V1 e V2 → q1 = RXa + g1 + g3 q1 = 5,555 + 0,300 + 6,420 = 12,275 kN/m Carga em V3 e V4 → q2 = Rya + g2 + g3 q1 = 0 + 0,100 + 6,420 = 6,520 kN/m V1 e V2 V3 e V4 Definição – Paredes sobre Lajes Isoladas Armadas em Uma Direção ABNT NBR6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Para as lajes que são armadas em uma direção tem-se duas situações: Parede com direção paralela à direção principal da laje (menor vão) Neste caso a laje fica com duas regiões com carregamentos diferentes: Região (I) – não ocorre a carga da parede Região (II) – ocorre a carga da parede 2 3 2 2 3 Parede Parede Parede x x x P P g L L L Parede Alvenaria xP e h L Onde: PParede – peso total da parede Lx – menor vão da laje e – espessura da parede h – altura da parede Laje Armada em Uma Direção Definição – Paredes sobre Lajes Isoladas Armadas em Uma Direção ABNT NBR6118:2014– Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Para as lajes que são armadas em uma direção tem-se duas situações: Onde: L = 1,00 m (comprimento) Parede com direção perpendicular à direção principal Neste caso, a alvenaria será uma carga concentrada AlvenariaP e h L AlvenariaP e h Assim: Laje Armada em Uma Direção Exemplo – 6 – Determinação das Cargas na Laje Isolada Armada em Uma Direção com Alvenaria Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Determinar a carga distribuída da alvenaria situada sobre uma laje armada em uma direção apresentada na figura. Dados: q = g + qa = 5,25 kN/m 2 Tijolos → γTijolos = 13 kN/m 3 Revestimento → Argamassa em ambos os lados da parede → γRevestimento = 21 kN/m 3; eRevestimento = 2 cm Altura da parede → h = 2,80 m Espessura da parede → ealvenaria = 10 cm Exemplo – 6 – Determinação das Cargas na Laje Isolada Armada em uma Direção com Alvenaria Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Solução 6,00 3,0 2 2,00 y x L L → laje armada em uma direção Largura da região II 2 2 2,00 1,33 3 3 xL m Tijolo Tijolo xP e h L Carga da Alvenaria Re Revestimento vestimento xP e h L 213 10 10 3 2,00 7,80TijoloP kN 2Re 2 21 2 10 3 2,00 5,04 /vestimentoP kN m 7,80 5,04 12,84ParedeP kN Exemplo – 6 – Determinação das Cargas na Laje Isolada Armada em uma Direção com Alvenaria Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Solução Carga da Parede 2 3 2 Parede Parede x P g L 2 2 3 12,84 4,82 / 2 2,00 Paredeg kN m 2 ( ) 5,25 /Total Iq kN m 2 ( ) 5,25 4,82 10,07 /Total IIq kN m Exemplo – 6 – Determinação das Cargas na Laje Isolada Armada em uma Direção com Alvenaria Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Solução Região (I) Região (II) Exemplo – 7 – Determinação das Cargas na Laje Isolada Armada em Uma Direção com Alvenaria Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Determinar a carga distribuída da alvenaria situada sobre uma laje armada em uma direção apresentada na figura. Dados: Tijolos → γTijolos = 13 kN/m 3 Revestimento → Argamassa em ambos os lados da parede → γRevestimento = 21 kN/m 3; eRevestimento = 2 cm Altura da parede → h = 2,80 m Espessura da parede → ealvenaria = 10 cm Exemplo – 7 – Determinação das Cargas na Laje Isolada Armada em uma Direção com Alvenaria Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Solução AlvenariaP e h L Tijolo TijoloP e h L Re Revestimento vestimento xP e h L 213 10 10 3 1,00 3,90TijoloP kN 2Re 2 21 2 10 3 1,00 2,52 /vestimentoP kN m 3,90 2,52 6,42ParedeP kN 6,00 3,00 2 2,00 y x L L Laje armada em uma direção LX = 2,00 m LY = 6,00 m Prof. Dr. Antonio Carlos da F. Bragança Pinheiro Fixando Conhecimento • Normas Técnicas Relacionadas – Aplicações • Pré-dimensionamento de laje isolada maciça moldada “in loco” – Tipos; Lajes armadas em duas direções e em uma direção • Tabelas de Marcus – Aplicação em lajes isoladas armadas em duas direções; Exemplos • Reações nas Vigas de Borda – Reações em lajes armadas em duas direções e em uma direção • Paredes sobre Lajes - Paredes em lajes armadas em duas direções e em uma direção
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