FUNDAÇÕES E ESTRUTURA

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1 FUNDAÇÕES E ESTRUTURA ECOCENTRO VALORIZAÇÃO AMBIENTAL Zona Industrial de Cedrim - Sever do Vouga Câmara Municipal de Sever do Vouga

2 TERMO DE RESPONSABILIDADE Anabela de Sá Marques, Engenheira Civil, moradora na Urb. Do Gorgulão II, Lote 1 4ºC, Coimbra, Contribuinte n.º , inscrita na Ordem dos Engenheiros Região Centro sob n.º 35327, declara para efeitos do disposto do Decreto-Lei n.º 555/99, de 16 de Dezembro, na sua atual redação, que o Projeto de Estruturas de que é autora, relativo à Obra de ECOCENTRO VALORIZAÇÃO AMBIENTAL, de que é autora, localizada na Zona Industrial de Cedrim, Sever do Vouga, cujo proprietário é a Câmara Municipal de Sever do Vouga, observa as normas técnicas gerais e específicas da construção, bem como as disposições regulamentares aplicáveis, nomeadamente o Regulamento de Segurança e Ações, R.S.A., e ao Regulamento de Estruturas de Betão Armado e Pré Esforçado, R.E.B.A.P.E. Coimbra, 30 de Novembro de 2016 A Responsável Anabela de Sá Marques (Eng.ª. Civil) PROJETO DE FUNDAÇÕES E ESTRUTURA 2

3 PROJETO DE FUNDAÇÕES E ESTRUTURA 3

4 MEMÓRIA DESCRITIVA E JUSTIFICATIVA 1- INTRODUÇÃO A presente memória descritiva refere-se ao projecto estabilidade a implementar na obra do ECOCENTRO MUNICIPAL DE SEVER DO VOUGA. Para o efeito tem-se em atenção o disposto nos Regulamentos em vigor, nomeadamente no que respeita às acções a considerar no dimensionamento, bem como ao projecto de Arquitectura. Como tal, atende-se ao Regulamento de Segurança e Acções, R.S.A., e ao REBAP. 2- SOLUÇÃO ESTRUTURAL A estrutura resistente deste edifício será em betão armado, composta de fundações (sapatas, vigas e lintéis de fundação) pilares e paredes, vigas e lajes maciças em betão armado. O cálculo estrutural foi efectuado utilizando o programa de cálculo automático CYPE, que discretiza todos os elementos da estrutura por elementos finitos, calculando assim os esforços para cada ponto da combinação de ações mais desfavorável. A constituição da estrutura conta com os elementos que a seguir se descrevem: Laje do nível térreo Será em laje maciça de betão armado, com 20cm de espessura, e armadura base inferior e superior de diâmetro 12 afastado 15cm, nas duas direções Fundações As fundações serão directas executadas por sapatas corridas de betão armado, prevendo-se a sua implantação a cotas pouco profundas. Considerou-se 0,2 Mpa para valor da tensão máxima admissível no solo de fundação e um ângulo de atrito dos solos de 30º para se obter os impulsos das terras. 2.3 Laje intermédia Será em laje maciça de betão armado, com 22cm de espessura, e armadura base inferior e superior diâmetro 12 afastado 15cm, nas duas direções. 2.4 Laje da cobertura Será em laje maciça de betão armado, com 22cm de espessura, e armadura base inferior e superior diâmetro 12 afastado 15cm, nas duas direções. 2.5 Vigas, Pilares, Paredes e Muros Serão executados em seções quadradas e retangulares de betão armado, Na concepção da estrutura respeitou-se em tudo a arquitectura, tendo-se procurado disfarçar os diferentes elementos estruturais incluindo-os dentro de panos de alvenaria, pelo que deverão ser abertos roços verticais e horizontais para a sua execução. PROJETO DE FUNDAÇÕES E ESTRUTURA 4

5 2.6 Muros Nas zonas de definição de áreas para contentores e boxes de compostagem, foram adotados muros de betão armado, com secção variável entre 25 e 20cm, com sapatas corridas. 3- CRITÉRIOS GERAIS DE DIMENSIONAMENTO No dimensionamento dos diferentes elementos que compõem a estrutura resistente deste edifício, teve-se em consideração para além das condicionantes de ordem arquitectónica, tudo o que se preconiza nos Regulamentos em vigor, nomeadamente o REBAP e o RSA. Foi também consultado o código Eurocódigo 2. Na concepção da estrutura procurou-se dotá-la de uma configuração que lhe permita absorver os esforços resultantes da actuação das ações mais desfavoráveis. Para a análise da estrutura foram elaborados modelos tridimensionais compostos por barras e elementos de laje, tendo-se para isso utilizado um programa de cálculo automático CYPE. O programa utiliza o método dos elementos finitos para a discretização da estrutura sendo a cálculo estático realizado pela resolução de sistema de equações lineares: Sendo KU = R K matriz de rigidez U vector dos deslocamentos R vector de cargas 4 MATERIAIS Critérios de ordem técnicoo-económica levaram à adopção dos seguintes materiais: - Betão C25/30 (B30) - Aço A500 - Betão de limpeza C16/20 (B20) 5 DISPOSIÇÕES CONSTRUTIVAS Deverão ser respeitadas as disposições que constam no REBAP e EUROCÓDIGO AÇÕES AÇÕES VARIÁVEIS E PERMANENTES Sobrecarga na cobertura φ 0 = 0,0 ; φ 1 = 0,0 ; φ 2= 0,0 Sobrecarga em zonas de ocupação pública φ 0 = 0,4 ; φ 1 = 0,3 ; φ 2= 0,2 1,0 kn/m2 6,0 kn/m2 Peso de paredes divisórias 1,5 KN/m 2 PROJETO DE FUNDAÇÕES E ESTRUTURA 5

6 Peso de paredes exteriores 7,0 KN/m Revestimento do pavimento 0,7 KN/m 2 Revestimento na cobertura 0,3 KN/m ACÇÃO DO SISMO A acção do sismo foi estudada recorrendo a uma análise dinâmica da estrutura, tendo-se determinado a frequência própria para os primeiros 6 modos de vibração com maior participação de massa e adoptando-se os espectros de resposta prescritos no RSA. O edifício em questão localiza-se na zona sísmica C. O terreno de fundação é do tipo II, que engloba os solos coerentes muito duros, duros e de consistência média e, ainda solos incoerentes compactos (RSA). Assume-se um coeficiente de amortecimento ξ = 5% (estrutura de betão armado sua generalidade). De notar contudo de que não se tratam de modos inteiramente numa só destas duas direcções, possuindo pois pequenas componentes relativas às outras (o que provoca alguma torção no edifício). Salienta-se que a diferença de rigidez entre as duas principais direcções em planta do edifício não é muito evidente, pelo que a estrutura não apresenta desequilíbrios significativos. Na determinação dos efeitos das acções dos sismos sobre as estruturas é necessário, em princípio, considerar para esta acção a variabilidade da sua duração e do seu conteúdo em frequências, que dependem, para uma mesma intensidade da acção sísmica, dos valores da magnitude e da distância focal. É suficiente, no entanto, verificar a segurança das estruturas em relação a duas acções sísmicas que representem um sismo de magnitude moderada e pequena distância focal (acção sísmica tipo 1) e um sismo de maior magnitude a uma maior distância focal (acção sísmica tipo 2). Assim, considerou-se numa primeira fase estes dois tipos de sismos para a análise dinâmica da estrutura. Uma vez que o primeiro modo próprio da estrutura (modo com frequência mais baixa) caracteriza-se por uma frequência superior a 2 Hz, a acção sísmica condicionante é a do tipo 1 (como é possível observar directamente dos espectros de resposta médios dispostos no RSA). Assim, só se considerou esta acção sísmica no dimensionamento da estrutura VARIAÇÕES DE TEMPERATURA E RETRACÇÃO DO BETÃO No que se refere às variações diferenciais de temperatura, a sua consideração só é em geral necessária para certos tipos de estrutura que, devido à natureza dos materiais constituintes, às dimensões dos elementos e às condições de exposição, sejam particularmente sensíveis a este tipo de acção (artº 17 do RSA). 7 COMBINAÇÕES DE ACÇÕES Foram realizadas as combinações de acções por forma a determinar as mais desfavoráveis do ponto de vista do dimensionamento dos elementos estruturais. Os coeficientes da combinação de acções foram considerados nos termos regulamentares, nomeadamente para as combinações fundamentais. Verificou-se que a sobrecarga foi geralmente a acção variável de base condicionante no dimensionamento de lajes e vigas. Em relação aos elementos verticais o sismo foi, por vezes, condicionante. No entanto, na generalidade dos casos os elementos verticais não se encontram muito esforçados. Note-se que o coeficiente sísmico a admitir para a ilha da Madeira é o mais baixo dos preconizados no RSA. PROJETO DE FUNDAÇÕES E ESTRUTURA 6

7 As combinações condicionantes para a verificação da segurança aos estados limites últimos foram as seguintes: 7.1 COMBINAÇÕES FUNDAMENTAIS acção de base: sobrecarga Sd= 1,5 SG + 1,5 SQ + 0,9 ST + 0,6 SW + 0,9 SS acção de base: sismo (tipo 1) Sd= 1,0 SG + 1,5 SE + 0,3 ST + 0,4 SQ acção de base: vento Sd= 1,5 SG + 1,5 SW + 0,6 SQ + 0,9 ST + 0,9 SS acção de base: temperatura Sd= 1,5 SG + 1,5 SW + 0,6 SQ + 0,9 ST + 0,9 SS As combinações condicionantes para a verificação dos estados limites de serviço foram as seguintes: 7.2 COMBINAÇÃO RARA (Deformações e Fendilhação) Sd= 1,0 SG + 1,0 SQ Sd= 1,0 SG em que 7.3 COMBINAÇÃO FREQUENTE A LONGO PRAZO Sd= PP φ + RCP (1+φ) + ψ1 SG (1+φ) (S Q) - carga permanente; (S G) - sobrecarga; (S W) - acção do vento; (S E) - acção sísmica tipo 1(RSA); 3 (I T) - Impulso das terras ( g 18KN / m ). PP - pesos próprios; RCP - restantes cargas permanentes; φ - coeficiente de fluência (admitiu-se φ=2,6); Por forma a ter em conta o comportamento não linear da estrutura, dividiu-se os esforços sísmicos por um coeficiente de comportamento, previsto no REBAP. Adoptou-se 2, 0, que de acordo com o REBAP é o indicado para estruturas do tipo misto pórtico-parede, de ductilidade normal. Repare-se que a estrutura se apoia essencialmente em elementos reticulares (pilares e vigas) mas também em alguns elementos de paredes estruturais de periferia), o que lhe confere um comportamento misto independente da direcção em questão. PROJETO DE FUNDAÇÕES E ESTRUTURA 7

8 8 MODELAÇÃO A modelação deve conseguir reproduzir, com um grau de precisão suficiente, o comportamento real da estrutura. Para tal, é necessário determinar as características e propriedades mais importantes de cada elemento estrutural. Para estudar o comportamento do edifício a que se refere o presente projecto, optou-se por construir um modelo global. O modelo global referido, que serve de base para o dimensionamento dos elementos estruturais é representativo da totalidade do edifício (modelo global). As lajes foram simuladas com elementos finitos planos. As vigas e pilares foram simulados com elementos finitos de barra (desprezou-se a rigidez de torção para este tipo de elementos, uma vez que ela será bastante baixa após fendilhação do betão). Efetuaram-se análises estáticas e dinâmicas, por forma a determinar os efeitos (esforços e deslocamentos) quer das cargas permanentes, sobrecargas, quer das acções sísmicas. Coimbra, 16 de Novembro de 2016 O Técnico Responsável (António José Pedroso de Moura Correia, Eng. Civil) [Ordem dos Engenheiros 46173] PROJETO DE FUNDAÇÕES E ESTRUTURA 8