EDIFÍCIOS GARAGEM ESTRUTURADOS EM AÇO

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1 Contribuição técnica nº 19 EDIFÍCIOS GARAGEM ESTRUTURADOS EM AÇO Autor: ROSANE BEVILAQUA Eng. Consultora Gerdau SA São Paulo, 01 de setembro de 2010.

2 PROGRAMA Introdução Vantagens da utilização de Edifícios Garagem estruturados em aço Tipos de Edifícios Garagem Projeto de Edificios Garagem Componentes Vagas Gabaritos Conforto Modelos Desenvolvidos de Edifícios Garagem Estudo de Caso Conclusões 2

3 INTRODUÇÃO Falta de vagas para estacionamento nas grandes cidades é uma realidade no Brasil Como aumentar o numero de vagas? Quais os tipos de Edifícios Garagem? Por que construir Edifícios Garagem em aço? Comparativo entre arranjos estruturais 3

4 VANTAGENS DOS EDIFICIOS GARAGEM EM AÇO Vigas e pilares em aço podem ser montados, desmontados e remontados com agilidade e sem perda de material Maior aproveitamento das áreas dos terrenos, já que a cada pavimento adicional pode-se dobrar o numero de veículos estacionados Maior rendimento para o empreendedor Estacionamentos cobertos oferecem maior segurança aos veículos, evitando acidentes e perdas financeiras por intempéries e assaltos A estrutura metálica tem baixo custo de manutenção, além da flexibilidade para ampliações Prazo de obra muito curto, já que a fabricação das peças ocorre fora do canteiro de obras, ao mesmo tempo em que a fundação é executada 4

5 TIPOS DE EDIFICIOS GARAGEM RAMPAS RETAS ENTRE DOIS PAVIMENTOS Rampas são posicionadas no perímetro da garagem, situadas entre dois pavimentos, vencendo um lance completo de piso. Largura mínima de 3,0m para as rampas Klose, Dietrich Parkhäuser und Tiefgaragen 5

6 TIPOS DE EDIFICIOS GARAGEM RAMPAS RETAS ENTRE MEIO-PISOS ALTERNADOS Solução para evitar o uso de grandes rampas; ideal para terrenos com grandes desníveis Klose, Dietrich Parkhäuser und Tiefgaragen 6

7 TIPOS DE EDIFICIOS GARAGEM RAMPAS HELICOIDAIS Permitem fácil acesso aos pavimentos em uma área reduzida. Raio mínimo das rampas de 9,5 m na borda externa Klose, Dietrich Parkhäuser und Tiefgaragen 7

8 TIPOS DE EDIFICIOS GARAGEM AUTOMATIZADOS Com este tipo de solução modular é possível obter-se um maior aproveitamento dos espaços, já que este sistema elimina a necessidade de lajes para estacionamento e movimentação de veículos 8

9 PROJETO DE EDIFÍCIOS GARAGEM COMPONENTES ESTRUTURAIS: Estrutura simples composta por poucos elementos 9

10 PROJETO DE EDIFÍCIOS GARAGEM VAGAS 5% do total das vagas grandes, com 2,50 x 5,50m 45% das vagas médias, com 2,10 x 4,70m 50% das vagas pequenas, com 2,00 x 4,20m 3% das vagas para deficientes, com 3,50 x 5,50m (Fonte: Código de Obras de São Paulo) Tipologia Ângulo entre vagas/corredores (º) Largura do Prédio (m) Área requerida por vaga m² % A 45º 13,82 19, B 60º 15,46 18, C 90º 15,50 17,

11 PROJETO DE EDIFÍCIOS GARAGEM VAGAS 11

12 PROJETO DE EDIFÍCIOS GARAGEM GABARITO Altura livre mínima da edificação de 2,30 m Faixas de circulação em reta de 2,75 m de largura e em curva de acordo com tabela específica Rampas com inclinação máxima de 20% 12

13 PROJETO DE EDIFÍCIOS GARAGEM ILUMINAÇÃO E VENTILAÇÃO CONFORTO Fachada aberta em 2/3 de sua área a ventilação, impedindo concentração da fumaça proveniente dos motores dos veículos, além de promover iluminação natural ao prédio. PROTEÇÃO CONTRA FOGO - ISENÇÃO OU Aberturas com comprimentos em planta que somados atinjam pelo menos 40% do perímetro e áreas que somadas correspondam a pelo menos 20% da superfície total das fachadas externas; Ventilação permanente em duas ou mais fachadas externas, com aberturas de pelo menos 1/3 da superfície total das fachadas externas e pelo menos 50% destas áreas abertas situadas em duas fachadas opostas 13

14 Vigas mistas com contraflecha nos perfis quando necessário Lajes em steel deck 4 níveis de estacionamento (térreo + 3 lajes) Ligações são totalmente parafusadas, de forma a proporcionar a desmontagem da estrutura metálica Estabilização lateral por contraventamentos verticais no contorno externo dos prédios Os módulos possuem pé-direito de 3,0 m para respeitar a exigência normativa de altura livre mínima de 2,30 m da edificação A faixa de circulação é de 5,50 m MODELOS DESENVOLVIDOS PARÂMETROS Consideradas vagas grandes e médias 14

15 AÇÕES PERMANENTES MPa MODELOS DESENVOLVIDOS - Peso próprio estrutural PARÂMETROS - Vedações externas: Painel de Fachada em concreto (100 kg/m²) - Lajes Tipo Mistas com steel-deck, com fck mínimo do concreto de 20 - Piso cimentado nos Estacionamentos: 80 kg/m² AÇÕES VARIÁVEIS - Sobrecarga conforme NBR 6120/ kgf/m² - Vento: NBR 6123/ Edificação em zona urbana, densamente ocupada, com poucos obstáculos altos 15

16 NORMAS UTILIZADAS MODELOS DESENVOLVIDOS PARÂMETROS - NBR 8800/2008 Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios - NBR 6120/80 Cargas para Cálculo de Estruturas de Edificações - NBR 6123/88 Forças Devidas ao Vento em Edificações - NBR 14432/2001 "Exigências de resistência ao fogo de elementos construtivos das edificações" - AWS D American Welding Society MATERIAIS - Perfis Laminados Gerdau Açominas: Aço ASTM A572 Grau 50 Limite de escoamento fy= 345 Mpa MPa - Chapas de ligação: Aço ASTM A36 Limite de escoamento fy= Parafusos: ASTM A325 16

17 MODELOS DESENVOLVIDOS Pavimento Tipo 17

18 MODELOS DESENVOLVIDOS MÓDULO TIPO 1 Módulos de 16,0 m x 7,5 m, permitindo estacionamento de 6 veículos por módulo, incluindo-se os espaços para manobra. Vigas secundárias (V1) estão espaçadas a cada 3,75 m. As lajes em steel deck com altura total de 150mm (peso próprio de 275 kg/m²). 18

19 MODELOS DESENVOLVIDOS MÓDULO TIPO 1 TIPO DE ESTRUTURA PERFIL Vigas V1 Laminado - W 610 Vigas V2 Laminado - W 610 Pilares P1 Laminado - W 360 Pilares P2 Laminado - W 310 CONSUMO DE AÇO (kg/m²) 49 4,0 Ligações (5%) Chapas e parafusos 2,6 TOTAL 55,6 Maior consumo de aço Menor quantidade de serviços executados nos perfis Lajes mais robustas 19

20 MODELOS DESENVOLVIDOS MÓDULO TIPO 2 Módulos de 16,0 m x 7,5 m, com 6 veículos por módulo, incluindo-se os espaços para manobra Vigas secundárias (V1) estão espaçadas a cada 2,5 m Lajes em steel deck, com altura de 100 mm (peso próprio de 190 kg/m²) Vigas foram com aplicação de contraflecha limitada à deformação dos carregamentos permanentes 20

21 MODELOS DESENVOLVIDOS MÓDULO TIPO 2 TIPO DE ESTRUTURA PERFIL CONSUMO DE AÇO (kg/m²) Vigas V1 Laminado - W 610 Vigas V2 Laminado - W Pilares P1 Laminado - W 360 Pilares P2 Laminado - W 310 3,9 Ligações (5%) Chapas e parafusos 2,3 TOTAL 45,2 Menor consumo de aço Maior quantidade de serviços executados nos perfis Lajes mais esbeltas 21

22 MODELOS DESENVOLVIDOS MÓDULO TIPO 3 Módulos de 16,0 m x 7,5 m, com 6 veículos por módulo, incluindo-se os espaços para manobra Vigas secundárias (V1) estão espaçadas a cada 2,5 m Lajes em steel deck, com altura de 100 mm (peso próprio de 190 kg/m²) Variação do módulo tipo 2, considerando-se as vigas do tipo casteladas 22

23 MODELOS DESENVOLVIDOS MÓDULO TIPO 3 TIPO DE ESTRUTURA Seção das Vigas casteladas PERFIL Vigas V1 Castelada do perfil W 530 x 92 Vigas V2 Castelada do perfil W 460 x 74 Pilares P1 Laminado - W 360 Pilares P2 Laminado - W 310 CONSUMO DE AÇO (kg/m²) Ligações (5%) Chapas e parafusos 1,7 Menor consumo de Aço Grande quantidade de serviços executados nos perfis 30,2 3,9 TOTAL 35,8 23

24 MODELOS DESENVOLVIDOS MÓDULO TIPO 4 Módulos de 11,0 m x 7,0 m. Neste tipo de configuração, a cada 2 módulos pode-se acomodar 9 veículos. Vigas secundárias (V1) estão espaçadas a cada 3,5 m Lajes em steel deck, com altura de 140 mm (peso próprio de 255 kg/m²) Aplicação de contraflecha nas vigas 24

25 MODELOS DESENVOLVIDOS MÓDULO TIPO 4 TIPO DE ESTRUTURA PERFIL Vigas V1 Laminado - W 530 Vigas V2 Laminado - W 530 Pilares P1 Laminado - W 360 Pilares P2 Laminado - W 310 CONSUMO DE AÇO (kg/m²) 34 4,8 Ligações (5%) Chapas e parafusos 1,9 TOTAL 40,7 Baixo consumo de aço Lajes de média esbeltez 25

26 ESTUDO DE CASO LOCAL ÁREA DE ESTACIONAMENTO NÚMERO DE VAGAS OBRA: EDIFICIO GARAGEM São Paulo - SP composta por dois pavimentos de m² cada 118 por pavimento; 236 no total AÇO UTILIZADO Perfis Laminados Gerdau Açominas, ASTM A572 gr 50 CONSUMO DE AÇO SISTEMA DE LAJES VIGAMENTOS METÁLICOS 220 t Steel Deck Vigas mistas em perfis laminados W 530, com conectores de cisalhamento tipo stud bolt PILARES METÁLICOS Perfis laminados W 310 ESTABILIZAÇÃO LATERAL Por meio de contraventamentos 26

27 ESTUDO DE CASO JUSTIFICATIVA O projeto de uma nova torre de escritórios em São Paulo fez surgir a necessidade da construção de um edifício garagem para abrigar os veículos que utilizavam o estacionamento descoberto onde será construída a torre CARACTERÍSTICAS DA CONSTRUÇÃO A agilidade na construção do edifício garagem, que conta com 2 pavimentos de estacionamento, área de 2600 m² cada, com capacidade para 118 vagas por pavimento, ou 236 no total proporcionou que o terreno fosse rapidamente ocupado, com menor incômodo à vizinhança e prazos muito reduzidos de obra. O projeto foi concebido utilizando vigas e pilares metálicos, em perfis laminados W da Gerdau Açominas, teve um consumo de 218 t de aço, ou 42 kg/m². 27

28 ESTUDO DE CASO Pavimento Tipo Arquitetura 28

29 ESTUDO DE CASO Pavimento Tipo Estrutura Metálica 29

30 ESTUDO DE CASO Corte da Estrutura 30

31 CONCLUSÕES Os edifícios garagem em aço são uma solução que proporciona ao investidor uma opção com um rápido retorno de investimento, baixo custo de manutenção e flexibilidade da estrutura É importante que arquitetos e engenheiros calculistas conheçam as características dos materiais e estruturas que serão utilizadas para obter a melhor relação custo beneficio do empreendimento Diferentes configurações da estrutura terão como resultado diferentes empreendimentos. No momento da decisão da tipologia deve-se levar em consideração o consumo de aço, o custo dos serviços de fabricação, o tipo de laje e o prazo que cada uma das soluções irá proporcionar ao projeto. Nem sempre um menor consumo de aço significará um projeto mais econômico 31

32 OBRIGADA Rosane Bevilaqua Engenheira Consultora Sr. Atendimento Técnico Perfis Estruturais Av. Nações Unidas, º.andar Pinheiros CEP São Paulo SP Fone: (11) Cel: (11)

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