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Página 1 de 12 1 - Não entregar folhas avulsas; 2 - Use caneta azul ou preta; 3 - Atividade individual. QUESTÃO: Dimensionar e detalhar todas as lajes maciças em concreto armado. As seguintes informações devem ser consideradas: espessura média do contrapiso ou camada de regularização com 3 cm, e peso específico da argamassa (arg,contr) de 21 kN/m3; espessura média do revestimento da face inferior das lajes com 2 cm, e peso específico da argamassa de (arg,rev)19 kN/m3; considerado revestimento com piso cerâmico de 0,15 kN/m2 em toda a área útil do apartamento; parede de bloco cerâmico com espessura de 9 cm x 19 cm x 19 cm, com peso específico (alv) de 13 kN/m3. Todas as paredes externas com espessura final de 23 cm e todas as paredes internas com espessura final de 13 cm; altura da parede de 2,8 m; lajes ver na Tabela 2 da NBR 6120/80 (q em kN/m2); concreto C25, aços CA-50 e CA-60; todas as vigas com largura de 20 cm; classe I de agressividade ambiental; espessura mínima do cobrimento c = 2,0 cm, com c = 5 mm (ver Tabela 2); coeficientes de segurança γc = γf = 1,4 ; γs = 1,15. Acadêmico: VALOR = 4,0 pontos Matrícula Disciplina: Estruturas de concreto I Professor: Fernando Henrique F Sousa Data 10/08/2021 Nota Página 2 de 12 Universidade Estadual da Região Tocantina do Maranhão - UEMASUL Centro de Ciências Humanas, Sociais, Tecnológicas e Letras - CCHSTL Curso: Engenharia Civil Bacharelado Turma: 2017.2 Aluno: Lucas Carvalho Silva Matricula: 201763134 Data: 18 de agosto de 2021 Disciplina: Concreto I Pré-Dimensionamento de Lajes Maciças em Concreto Armado Resolução da atividade de Concreto I Tabela 1 – Dados simplificados do enunciado. Fonte: Autor (2021). 1 Cálculo dos vãos efetivos Quadro 1 – Valores para o cálculo dos vãos efetivos. Fonte: Autor (2021). Descrição Valores Unidades (e) Contrapiso 3 cm (ɣ) arg,contr 21 KN/m³ (e) revest. da face inferior da laje 2 cm (ɣ) arg, ver 19 KN/m³ (T) piso cerâmico 0,15 KN/m² Bloco cerâmico 9 x 19 x 19 cm (ɣ) Bloco cerâmico 13 KN/m³ Paredes externas 23 cm Paredes internas 13 cm Altura da parede 2,8 cm Concreto C25 Mpa Aço CA-50 e CA-60 - Largura das Vigas 20 cm Classe de agressividade 1 - Espessura do cobrimento 2 cm Δc 5 mm Coeficientes de segurança γc = γf = 1,4 ; γs = 1,15 - a1 a2 Unidades 10 10 cm 3 3 cm 20 + 6 Vão Efetivo Quadro 2 – Vãos livres. Fonte: Autor (2021). Esses valores serão subtraídos pelo valor 26 para obtenção do vão efetivo. Tal assertiva é exemplificada pela formula: 𝑙𝑒𝑓 = 𝑙0 + 𝑎1 + 𝑎2 = 𝑙0 + 6, 𝑠𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑙0 = 20 Tabela 2 – Vãos efetivos das lajes (cm). Fonte: Autor (2021). Além de todos os vãos efetivos, estão sendo mostrados também a relação λ ( 𝑙𝑦 𝑙𝑥 ) , bem como os lados e os tipos de laje. Laje lx ly L1 600 800 L2 600 670 L3 290 800 L4 500 510 L5 260 500 L6 410 500 L7 300 510 L8 260 300 L9 300 410 Valor sem subtração Laje lx ly λ Tipo Observação L1 586 786 1,34 3 L2 586 656 1,12 3 L3 276 786 2,85 - Laje armada em uma dirreção L4 486 496 1,02 6 L5 246 486 1,98 6 L6 396 486 1,23 5A L7 286 496 1,73 5A L8 246 286 1,16 5B L9 286 396 1,38 3 2 Pré-Dimensionamento da altura das Lajes A estimativa da altura útil das lajes pode ser feita com a Equação 𝑑 ≅ (2,5 − 0,1𝑛). 𝑙 ∗ e com a equação ℎ = 𝑑 + 𝑐 + 𝜙𝑙/2. Tabela 3 - Pré-dimensionamento da altura das lajes utilizando o estudo de suas vinculações e vãos efetivos. Fonte: Autor (2021). 3 Cálculo das Ações Atuantes Para o carregamento total (p) nas lajes devem ser consideradas todas as ações possíveis. Quadro 3 – Comprimento de paredes sobre as lajes para o cálculo de suas cargas. Fonte: Autor (2021). Obs.: A identificação das lajes está conforme o numero de linhas, sendo a primeira linha a L1 e assim sucessivamente. Obs.: Valores estão em metros. Laje lx (cm) ly (cm) λ 0,7ly (cm) l* (m) n d (cm) h (cm) L1 586 786 1,34 550 5,50 2 12,7 15 L2 586 656 1,12 459 4,59 2 10,6 13 L3 276 786 2,85 550 2,76 2 6,3 9 L4 486 496 1,02 347 3,47 4 7,3 10 L5 246 486 1,98 340 2,46 4 5,2 8 L6 396 486 1,23 340 3,40 3 7,5 10 L7 286 496 1,73 347 2,86 3 6,3 9 L8 246 286 1,16 200 2,00 3 4,4 8 L9 286 396 1,38 277 2,77 2 6,4 9 l 5,80 5,88 2,70 9,57 6,32 3,90 2,80 5,60 0,00 Valores de l estão mais exemplificados no anexo Quadro 4 – Valores de todas as ações nas lajes, (consideradas na apostila) (kN/m2). Fonte: Autor (2021). As cargas variáveis foram tomadas na Tabela 10 da NBR 6120, conforme a utilização de cada laje, prevista no projeto arquitetônico. Para o calculo das ações das paredes foi utilizada a formula: 𝐺𝑝𝑎𝑟 = 𝑦𝑎𝑙𝑣. 𝑒. 𝑙 𝐴𝑙𝑎𝑗𝑒 , 𝑙𝑎𝑗𝑒𝑠 𝑒𝑚 𝑢𝑚 𝑑𝑖𝑟𝑒çã𝑜 é 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 𝑜𝑢𝑡𝑟𝑎 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎. 4 Reações de Apoio nas Vigas de Borda Tabela 4 - Reações de apoio nas vigas de borda das lajes armadas em duas direções (kN/m). Fonte: Autor (2021). Para o calculo das reações de apoio, foram utilizadas as seguintes formulas: 𝑉𝑥 = 𝑣𝑥 𝑝. 𝑙𝑥 10 𝑉′𝑥 = 𝑣′𝑥 𝑝. 𝑙𝑥 10 𝑉𝑦 = 𝑣𝑦 𝑝. 𝑙𝑥 10 𝑉′𝑦 = 𝑣′𝑥 𝑝. 𝑙𝑥 10 Obs.: Valores de 𝑣 𝑒 𝑣’, foram estimados a partir de tabelas de dimensionamento, considerando o tipo de laje e o 𝑙𝑦 𝑙𝑥 . Laje h (cm) Peso Proprio Revest. Inferior Revest. Piso Parede Perman. Total Carga Variavel Total L1 15 3,75 0,38 0,78 0,60 5,51 1,5 7,01 L2 13 3,25 0,38 0,78 0,72 5,13 1,5 6,63 0 3,41 2 5,41 2,52 5,93 2 7,93 L4 10 2,50 0,38 0,78 1,88 5,54 1,5 7,04 L5 8 2,00 0,38 0,78 2,50 5,66 1,5 7,16 L6 10 2,50 0,38 0,78 0,96 4,62 1,5 6,12 L7 9 2,25 0,38 0,78 0,93 4,34 1,5 5,84 L8 8 2,00 0,38 0,78 3,77 6,93 1,5 8,43 L9 9 2,25 0,38 0,78 0,00 3,41 1,5 4,91 0,78L3 9 2,25 0,38 Laje Tipo lx (m) λ p (kN/m²) vx v'x vy v'y Vx V'x Vy V'y L1 3 5,86 1,34 7,01 2,73 3,99 2,17 3,17 11,21 16,38 8,91 13,01 L2 3 5,86 1,12 6,63 2,45 3,58 2,17 3,17 9,52 13,92 8,44 12,32 - - - - - - - - - - - - - L4 6 4,86 1,02 7,04 - 2,62 - 2,5 - 8,96 - 8,55 L5 6 2,46 1,98 7,16 - 3,75 - 2,5 - 6,61 - 4,40 L6 5A 3,96 1,23 6,12 2,13 3,13 - 3,17 5,16 7,58 - 7,68 L7 5A 2,86 1,73 5,84 2,76 4,04 - 3,17 4,61 6,75 - 5,30 L8 5B 2,46 1,16 8,43 - 3,36 1,71 2,5 - 6,96 3,54 5,18 L9 3 2,86 1,38 4,91 2,78 4,08 2,17 3,17 3,90 5,73 3,05 4,45 5 Momentos Fletores Para o cálculo dos momentos, foram utilizadas as seguintes formulas: 𝑀𝑥 = 𝑢𝑥 𝑝. 𝑙𝑥² 100 𝑀′𝑥 = 𝑢′𝑥 𝑝. 𝑙𝑥² 100 𝑀𝑦 = 𝑢𝑦 𝑝. 𝑙𝑥² 100 𝑀′𝑦 = 𝑢′𝑦 𝑝. 𝑙𝑥² 100 Tabela 5 - Momentos fletores solicitantes (característicos) nas lajes armadas em duas direções (𝑘𝑁. 𝑚/𝑚). Fonte: Autor (2021). Obs.: Valores de u e u’, foram estimados a partir de tabelas de dimensionamento, considerando o tipo de laje e o ly/lx. Laje Tipo lx (m) λ p (kN/m²) μx μ'x μy μ'y Mx M'x My M'y L1 3 5,86 1,34 7,01 4,24 9,65 2,45 7,88 10,20 23,22 5,89 18,96 L2 3 5,86 1,12 6,63 3,42 8,28 2,65 7,5 7,79 18,86 6,04 17,09 - - - - - - - - - - - - - L4 6 4,86 1,02 7,04 2,22 5,5 2 5,29 3,69 9,14 3,32 8,79 L5 6 2,46 1,98 7,16 4,05 8,33 0,96 5,72 1,76 3,61 0,42 2,48 L6 5A 3,96 1,23 6,12 3,23 8,81 2,64 7,36 3,10 8,45 2,53 7,06 L7 5A 2,86 1,73 5,84 4,97 10,53 2,15 8,13 2,38 5,03 1,03 3,89 L8 5B 2,46 1,16 8,43 3,16 7,22 1,77 5,75 1,61 3,68 0,90 2,93 L9 3 2,86 1,38 4,91 4,42 9,93 2,39 7,94 1,78 3,99 0,96 3,19 A seguir o calculo a mão da laje 4 ANEXO Imagem 1 – Valores dos comprimentos de parede que estão sobre as lajes maciças Fonte: Autor (2021). Referências Bibliográficas Bastos, Paulo Sérgio. Estruturas de Concreto I: Lajes de Concreto Armado. Universidade Estadual Paulista, Bauru, São Paulo, 2021.
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