MEMORIA DE CÁLCULO MURO DO COND. BOSQUE IMPERIAL

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1 MEMORIA DE CÁLCULO MURO DO COND. BOSQUE IMPERIAL SALVADOR 2016

2 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO CONDIÇÕES GERAIS MODELO ESTRUTURAL SEGURANÇA EM SERVIÇO SEGURANÇA À RUPTURA Estabilidade da estrutura DURABILIDADE MEMÓRIA DE CÁLCULO FUNDAÇÃO PILARES TRAVAMENTO ALVENARIA CONCLUSÕES...10

3 À Metro Engenharia e Consultoria Ltda. A/C. Engº Ronnie Abbehusen. EN3394 Salvador, 23 de novembro de Ref.: Condomínio Bosque Imperial, São Marcos, Salvador BA MEMÓRIA DE CÁLCULO 1. INTRODUÇÃO Este documento tem como objetivo apresentar a memória de cálculo do muro do condomínio Bosque imperial, localizado no bairro de São Marcos, em Salvador-BA, evidenciando o modelo estrutural desenvolvido por este escritório para verificações dos Estados Limites Serviço (ELS) e Estados Limites Últimos (ELU), tendo como referência os requisitos exigidos pelas Normas Técnicas em vigor. O referido muro pode ser observado na figura 1 abaixo. Figura 1: Detalhe do muro para locais onde há desnível O texto está dividido nas seguintes seções principais: condições gerais; modelo estrutural; segurança em serviço; segurança à ruptura; durabilidade; memória de cálculo e conclusões. 2. CONDIÇÕES GERAIS As estruturas de concreto devem atender aos requisitos mínimos de qualidade, classificados no item da NBR 6118:2014, durante sua construção e serviço, e aos requisitos adicionais estabelecidos em conjunto entre o autor do projeto estrutural e o contratante. Foram analisados os seguintes aspectos: 3

4 - Segurança em Serviço Consiste na capacidade de a estrutura manter-se em condições plenas de utilização, não devendo apresentar danos que comprometam em parte ou totalmente o uso para o qual foi projetada. - Segurança a ruptura Consiste basicamente no atendimento do Estado Limite Ultimo (ELU). - Durabilidade Consiste na capacidade de a estrutura resistir às influências ambientais previstas e definidas em conjunto pelo autor do projeto estrutural e o contratante, no inicio dos trabalhos de elaboração do projeto. O projeto foi executado segundo os requisitos recomendados pelas normas técnicas vigentes, sendo as principais delas: - ABNT NBR6118:2014 Projeto de estruturas de concreto Procedimento - ABNT NBR6120:1980 Cargas para o cálculo de estruturas de edificações Procedimento - ABNT NBR6122:1996 Projeto e execução de Fundações Procedimento - ABNT NBR6123:1988 Forças devidas ao vento em edificações Procedimento - ABNT NBR7480:1996 Barras e fios de aço destinados a armaduras de concreto armado - Especificações - ABNT NBR8681:2003 Ações e segurança nas estruturas Procedimento - ABNT NBR8953:1992 Concreto para fins estruturais Classificação por grupos de resistência - ABNT NBR14931:2003 Execução de estruturas de concreto Procedimento - ABNT NBR :2011 Alvenaria estrutural Blocos de Concreto - ABNT NBR6136:2016 Blocos vazados de concreto simples para alvenaria - Requisitos 3. MODELO ESTRUTURAL 4

5 Através do modelo estrutural utilizado como base de cálculo do projeto, foram dimensionados os elementos estruturais prevendo-se as cargas permanetes, acidentais e de vento conforme recomendações técnicas, a partir da tipologia e uso da estrutura, bem como sua localização geográfica, cosiderando-se a situação mais desfavorável de carregamento. Sendo assim, foram feitas análises de esforços e deformações. 4. SEGURANÇA EM SERVIÇO A Norma ABNT NBR 6118: , não exige altura útil a partir da qual não seja necessário o cálculo dos deslocamentos; sempre é recomendada a avaliação das flechas nos elementos estruturais. Esses deslocamentos, quando ocorrem, são influenciados por uma série de fatores, tais como: retração do concreto, módulo de elasticidade, resistência do concreto, fissuração e fluência. O modelo elaborado apresentou resultados que atendem os limites previstos na Norma supracitada para os deslocamentos visíveis. 5. SEGURANÇA À RUPTURA 5.1- Estabilidade da estrutura Nas estruturas de concreto armado, o estado limite último de instabilidade é atingido sempre que, ao crescer a intensidade do carregamento e, portanto, das deformações, há elementos submetidos à flexo-compressão em que o aumento da capacidade resistente passa a ser inferior ao aumento da solicitação. O concreto armado é um material que possui um comportamento essencialmente não linear. E, para a estrutura em questão, não tivemos em nenhum de seus elementos essa condição de instabilidade. 6. DURABILIDADE De acordo com a NBR6118:2014, As estruturas de concreto devem ser projetadas e construídas de modo que sob as condições ambientais previstas na época do projeto e quando utilizadas conforme preconizado em projeto conservem a segurança, estabilidade e aptidão em serviço durante o período correspondente à sua vida útil. Por vida útil de projeto, entende-se o período de tempo durante o qual se mantêm as características das estruturas de concreto, desde que atendidos os requisitos de uso e manutenção prescritos pelo projetista e pelo construtor, bem como de execução dos reparos necessários decorrentes de danos acidentais. A durabilidade das estruturas é altamente dependente das características do concreto e da espessura e da espessura e qualidade do concreto do cobrimento da armadura. 7. MEMÓRIA DE CÁLCULO 5

6 O projeto estrutural pode ser dividido nas fases concepção estrutural, detalhamentos dos elementos, entrega e compatibilização. Alguns dos itens considerados na etapa de concepção seguem listados abaixo: - Limitações impostas pelo projeto arquitetônico; - Adequação do sistema estrutural escolhido; - Construtibilidade (facilidade de execução). Para o muro de que trata este relatório, foi adotado um modelo estrutural composto de fundação em sapata rasa corrida, pilares, travamento executado com amarração em bloco calha grauteado e alvenaria de vedação. Segue abaixo detalhamentos de cada item componente do projeto do muro FUNDAÇÃO As sapatas são um dos tipos mais frequentes de fundações, sendo elementos cuja altura é relativamente pequena em relação à sua base. São usadas para muros, pilares e conjuto de pilares. Existem diferentes tipos de sapatas, tais como isoladas, corridas, combinadas ou associadas e contínuas. Foram concebidas fundações superficiais do tipo sapata corrida devido à facilidade de execução, reduzido custo e adequação técnica desta solução. - TENSÃO NO SOLO Considerando-se o peso específico do bloco de concreto a ser utilizado no muro da ordem de 1300 kg/m³, a carga aplicada sobre as sapata corridas são de 364 kg/m. A NBR6118 indica a hipótese de distribuição plana de tensões no solo no caso de sapatas rígidas (exceto quando apoiadas em rochas) e, portanto, a distribuição é uniforme. A seção transversal dimensionada para as sapatas corridas é de 40x30cm, conforme a figura 2 abaixo, e, portanto, a tensão aplicada no solo é de 0,091kg/cm². Dos 1600m previstos para a construção do muro, 1520m serão construídos sobre solo estável e 80m sobre um aterro bem compactado, ambos apresentando boa capacidade de suporte. Devido à reduzida carga aplicada sobre o solo, que é de 0,091kg/cm², muito inferior à capacidade de suporte usual dos solos argilosos ou arenosos, não houve dificuldade em encontrar no perfil do subsolo uma resistência adequada, sendo possível adotar uma solução de fundação rasa. 6

7 Figura 2: Dimensionamento das sapatas corridas - RIGIDEZ Sapatas podem ainda ser classificadas quanto à sua rigidez, sendo rígidas ou flexíveis. Uma sapata é rígida quando a altura da sapata é maior ou igual que o terço da diferença entre as bases da sapata e do pilar. Conforme demostrado abaixo, a sapata dimensionada atende a esta condição, sendo caracterizada como uma sapata rígida e, portanto, não é aplicável a hipótese de punção do pilar. h ( a a ) / 3 - MATERIAL 30 (40 14) / 3 p O material utilizado para as sapatas foi o concreto ciclópico com Fck = 9 Mpa. Por serem elementos usualmente submetidos exclusivamente à compressão, é dispensável o uso de concreto armado, pois não há a necessidade de armaduras para resistir a esforços de tração. Por se tratar de um muro, sobre o qual não serão aplicadas cargas verticais, os esforços de compressão são reduzidos, o que permite a utilização do concreto ciclópico PILARES Pilares são elementos estruturais geralmente verticais, que recebem majoritariamente esforços de compressão transferindo-os à fundação. As dimensões dos pilares são caracterizadas por seções prismáticas, sendo seu comprimento muito maior que as outras duas dimensões. Foram previstos em projeto pilares de dimensões 26x14 cm a cada 3,20 m para conferir estabilidade ao muro. Apesar de não haver a aplicação de cargas horizontais, os pilares conferem uma resistência aos esforços laterais e tendência ao tombamento do muro, resistindo 7

8 aos esforços de flambagem. O dimensionamento dos pilares pode ser observado na Figura 3 abaixo. Figura 3: Dimensionamento dos pilares - MATERIAL Com uma resistência à compressão de Fck = 20 Mpa e considerando os diminutos esforços aplicados sobre estes elementos, há um atendimento satisfatório do material utilizado para o fim a que se destina a construção. - ESBELTEZ O índice esbeltez é uma grandeza que depende do comprimento do pilar, da seção transversal e condições da extremidade e é definido para cada uma das seções principais. A esbeltez pode ser determinada a partir da relação entre espessura efetiva e alura efetiva. A altura efetiva equivale ao comprimento de flambagem na nomenclatura clássica da resistência dos materiais e depende do tipo de vinculação da vinculação e da real altura. Por contar com um travamento superior, os pilares funcionam na realidade como pórticos, tendo seu comprimento efetivo igual ao comprimento real, diferentemente de como funcionaria no caso de engaste livre, por exemplo, no qual o o comprimento efetivo corresponderia ao dobro do comprimento real. - DIMENSÕES A recomendação técnica é de que pilares tenham dimensões maiores ou iguais que 19cm, sendo permitidas dimensões menores mediante majoração dos esforços. A majoração de esforços sugerida para pilares com menor dimensão da seção transversal de 14cm é de γ = 1,25. Condição esta que foi atendida nos critérios de dimensinamento. A norma sugere n também que os pilares devem ter uma área de seção transversal mínima de 360cm². Condição esta que também foi atendida contando com pilares com área de seção de 364cm². 8

9 7.3. TRAVAMENTO O muro conta com uma cinta de amarração composta por blocos calhas grauteados e reforçados com duas barras de aço CA60 de 5.0mm de diâmetro, conforme figura 4. Este tipo de travamento funciona como uma viga que, apesar da inexistência de esforços verticais aplicados, foi incluído com a finalidade de alterar a vinculação superior de alvenarias e pilares componentes do muro fazendo-os trabalhar como pórticos e, por conseguinte, altera seu comprimento de flambagem e melhora muito a resistência deste muro ao tombamento por esforços laterais. Figura 4: Cinta de amarração com blocos calha 7.4. ALVENARIA Alvenaria é o termo que designa um conjunto de tijolos, blocos ou pedras que formam paredes. São elementos verticais que podem ter contribuição estrutural ou não. No caso de não possuir contribuição estrutural, são chamadas alvenarias de vedação, que têm como objetivo delimitar ou dividir um espaço. A alvenaria utilizada no muro é alvenaria de vedação. Por este motivo, não há contibuição estrutural. Para que haja um desempenho adequado deste elemento, é necessário, em projeto, apenas prever dimensões de comprimento e altura adequadas. - MODULAÇÃO A modulação da alvenaria é de suma importância para evitar a quebra de blocos. Tratase de uma modulação de blocos cerâmicos de dimensões 14x39 cm, conforme figura 5. Figura 5: Modulação dos blocos da alvenaria 9

10 - AMARRAÇÃO A amarração do referido muro é do tipo direta, ou seja, com sobreposição dos blocos de uma parede na outra a cada duas fiadas, como pode ser observado na figura 6. Contando com uma altura de 2m constante externa ao solo e comprimento entre pilares de 3,2 m, a vedação encontra-se adequada em termos de projeto, devendo ser executada com os cabíveis detalhes executivos. Figura 6: Amarração dos blocos de concreto da alvenaria - ESBELTEZ Pode ser avaliada a esbeltez das alvenarias a partir da relação entre a altura efetiva e a espessura efetiva. Para alvenaria não armada, o limite recomendado é de ( h / ) 24. Em ef t ef se tratando de uma altura efetiva de 2m e espessura de 14cm, tem-se a relação ( h / ) = 14,29 para esta alvenaria, estando adequada. ef t ef 8. CONCLUSÕES De acordo com os requisitos normativos utilizados como referência, foi possível inferir a adequação estutural do muro tratado no referido documento. O projeto atende a contento o Estado Limite de Serviço e o Estado Limite Último, estando em conformidade com as exigências da Norma ABNT NBR 6118:2014 e demais. René Octavio Dantas Neto Engº Civil CREA