Recomendações para a Elaboração do Projeto Estrutural

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Ruy Campos Bayer
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1 Universidade Estadual de Maringá - Centro de Tecnologia Departamento de Engenharia Civil Disciplina: Estruturas em Concreto I Professor: Rafael Alves de Souza Recomendações para a Elaboração do Projeto Estrutural a) Projeto Arquitetônico a ser Adotado Recomenda-se que os alunos procurem escritórios de engenharia ou arquitetura, ou utilizem a Internet para procurar projetos arquitetônicos que já estejam prontos. Isso reduzirá muito o trabalho de passagem do projeto para o AutoCAD e assim ganharar-se-á tempo em outras etapas, mais importantes para a disciplina. Deve ser entregue o pavimento inferior e superior com todas as cotas necessárias. Esta é uma excelente oportunidade para se utilizar o AutoCAD, pois este é um dos programas que acompanha o dia-a-dia de qualquer engenheiro. Se não for possível utilizá-lo agora recomenda-se um estudo posterior, afinal o domínio sobre o AutoCad é hoje uma exigência básica no currículo de qualquer aluno de engenharia. b) Áreas de Influência dos Pilares Os pilares devem ser dimensionados de maneira a resistir às cargas verticais da edificação e, junto com as vigas, formar pórticos de contraventamento capazes de resistir aos esforços horizontais. A área de influência de um pilar é obtida a partir das figuras geométricas que envolvem os pilares formadas por retas que passam pela mediatriz dos segmentos de reta que unem pilares adjacentes e pelo contorno do pavimento. Costuma-se não descontar furos e poços de elevadores. A Figura 1 abaixo apresenta um exemplo de determinação de áreas de influência. Figura 1 Exemplo de determinação de áreas de influência

que já estejam prontos. Isso reduzirá muito o trabalho de passagem do projeto para o AutoCAD e assim ganharar-se-á tempo em outras etapas, mais importantes para a disciplina.

2 c) Planta de fôrmas do pavimento tipo (utilizar layers diferentes para os elementos estruturais). Lajes A altura h da laje pode ser estimada pela expressão empírica a seguir: h = 2,5%.l x com l x l y O pré-dimensionamento deve respeitar as espessuras mínimas definidas na NBR6118, apresentadas na Tabela 1. Tabela 1 Espessuras mínimas de lajes(nbr 6118) Vigas A altura das vigas pode ser calculada pela expressão: h = l/10 a l/12,5 com h mín = 25 cm Onde l é o vão da viga, normalmente igual à distância entre os eixos de pilares de apoio. Para vigas contínuas com vão adjacentes de dimensões comparáveis (2/3 a 3/2), costuma-se uniformizar a altura das vigas. A largura da viga é em geral definida pelo projeto arquitetônico e pelos materiais e técnicas utilizados pela construtora. Desta forma, quando a viga ficar embutida em paredes de alvenaria, sua largura deve sempre que possível levar em conta o tipo de tijolo e revestimento utilizado e a espessura final definida pelo arquiteto. Para residências recomenda-se vigas de 12 cm, de maneira ficarem embuitdas em alvenarias de 15 cm Pilares Para o pré-dimensionamento dos pilares, levando-se em consideração as cargas verticais, a área da seção transversal A c, pilar pode ser determinada por meio da carga total P d,total / pilar prevista para o pilar no nível considerado. P d, total / pilar = γ f.[(n andares acima. P tipo / pilar ) + P cobertura / pilar + P ático / pilar ] O quinhão de carga correspondente a cada pilar, por andar, pode ser estimado multiplicando-se a carga média( por m²) para o andar pela área de influência do pilar em questão, A inf, de acordo com o item anterior. No caso de um andar tipo tem-se:

Tabela 1 Espessuras mínimas de lajes(nbr 6118) Vigas A altura das vigas pode ser calculada pela expressão: h = l/10 a l/12,5 com h mín = 25 cm Onde l é o vão da viga, normalmente igual à distância

3 P tipo / pilar = A influencia/ pilar. p médio, k A carga da laje de cobertura do edifício, em geral, pode ser estimada como uma fração do carregamento dos andares tipo: P cobertura / pilar 0,75. P tipo/ pilar O procedimento para o cálculo do carregamento do ático é feito considerando o carregamento devido à água armazenada na caixa d água, a carga introduzida pelos elevadores e o peso próprio da estrutura(pilares, lajes, vigas, caixa d água). Deve-se observar que geralmente a carga do ático é distribuída apenas entre alguns pilares. Tendo obtido a carga total no pilar, obtemos a sua área por meio da expressão: A c,pilar = P d, total / pilar / σ adm Onde admite-se uma tensão admissível de σ adm = 0,5 f ck. Para determinar as dimensões dos pilares devemos seguir as prescrições da NBR6118 quanto a dimensão mínima dos lados de pilares e pilares parede, conforme ilustra a Tabela 2. Tabela 2 Dimensões mínimas para pilares(nbr 6118) A menor dimensão deve ser 12 x 30 cm adotando o coeficeinte γ n para majoração das ações. A Tabela 3 abaixo apresenta uma tabela que pode ser utilizada para efetuar os cálculos: Tabela 3 Exemplo de pré-dimensionamento de pilares

próprio da estrutura(pilares, lajes, vigas, caixa d água). Deve-se observar que geralmente a carga do ático é distribuída apenas entre alguns pilares.

4 Feito o pré-dimensionamento dos elementos estruturais, deve-se elaborar uma planta de fôrmas, nos mesmos moldes da planta de fôrmas ilustrada na Figura 2. d) Cargas Atuantes nas Lajes Figura 2 - Exemplo de planta de fôrmas As cargas atuantes nas lajes podem ser apresentadas conforme ilustra a Tabela 4. Tabela 4 Cargas atuantes nas lajes Nome h (cm) Peso Próprio Acidental Revestimento Paredes Outras Carga Total L1 10 2,50 1,50 1,00 1,41 0,00 6,41 L2 L3 L4 L5 L6 LE

d) Cargas Atuantes nas Lajes Figura 2 - Exemplo de planta de fôrmas As cargas atuantes nas lajes podem ser

5 e) Cargas das Lajes nas Vigas Os resultados podem ser apresentados em forma de tabela, conforme ilustra a Tabela 5. Tabela 5 Tabela para Carga das Lajes nas Vigas Carga das Lajes Nome Tramo (kn/m) V1 1 2 V2 1 V3 1 2 f) Esquema Estrutural das Vigas O esquema estrutural pode ser descrito, por exemplo, a partir das Tabela 6 e 7, ou então em forma de desenho conforme ilustra a Figura 3. Tabela 6 Exemplo de tabela para apresentação dos esquemas estruturais das vigas, cargas distribuídas Peso Próprio Carga das Lajes Paredes Carga Total Nome Tramo Seção (kn/m) (kn/m) (kn/m) (kn/m) V1 1 19x x45 V2 1 12x45 V3 1 19x x x45 Tabela 7 Tabela exemplo para apresentação dos esquemas estruturais das vigas, cargas concentradas Largura Carga Concentrada Nome Vinculo Nome (cm) (kn) V1 apoio P apoio P apoio P V2 apoio P apoio P5 19 0

Tabela 6 e 7, ou então em forma de desenho conforme ilustra a Figura 3.

6 Figura 3 Esquema de carregamento das vigas g) Dimensionamento das Vigas para seções localizadas nos apoios e nos vãos. As vigas podem ser dimensionadas utilizando a Tabela 8. Tabela 8 Tabela exemplo para apresentação de resultados de dimensionamento Seção Armadura Positiva Armadura Negativa Viga Tipo bw(cm) h(cm) bf(cm) hf(cm) Vão Mk Md As Nó Mk Md As V12a T ,60 23,24 1,32 1 0,00 0,00 0, ,4-46,76 2,90 Para o cálculo dos esforços nas vigas pode-se utilizar o programa FTOOL e para o dimensionamento das vigas pode-se utilizar os programas disponíveis para flexão simples. A utilização destes aplicativos implicará em ganho de produtividade no desenvolvimento do trabalho. Endereços para utilização dos programas recomendados: FTOOL: Flexão Simples:

16,60 23,24 1,32 1 0,00 0,00 0,00 2-33,4-46,76 2,90 Para o cálculo dos esforços nas vigas pode-se utilizar o programa FTOOL e para o dimensionamento das vigas pode-se utilizar os programas

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