Estruturas de concreto Armado I. Aula II Pré-Dimensionamento

Transcrição

1 Estruturas de concreto Armado I Aula II Pré-Dimensionamento

2 Fonte / Material de Apoio: Apostila Fundamentos do Concreto e Projeto de Edifícios Prof. Libânio M. Pinheiro UFSCAR Apostila Projeto de Estruturas de Concreto Armado para Edifícios Prof. Thomas Carmona FESP São Paulo

3 Por que é Necessário Pré-dimensionar? O pré-dimensionamento nos permite ter uma noção de como a estrutura será, nos permitindo: Viabilizar o projeto arquitetônico; Definir o sistema construtivo que será adotado; Conhecer as dimensões dos elementos estruturais conhecendo o peso próprio da estrutura; Verificar a estabilidade da estrutura

4 O bom pré-dimensionamento é aquele que chega o mais próximo possível do resultado estrutural final, atendendo suas condições de utilização, sem desperdício de material.

5 Pré-dimensionamento de Lajes O pré-dimensionamento consiste em encontrarmos uma espessura inicial, que pode ser obtida pela seguinte fórmula: h = d + Ø 2 + c Onde: d = altura útil da laje; Ø = diâmetro das barras; c = cobrimento nominal da armadura

6 Cobrimento nominal da armadura (c): Trata-se do cobrimento mínimo + tolerância de execução; Tolerância de execução para estruturas convencionais: c 10mm; Tolerância de execução para estruturas com alto rigor de controle de qualidade: c 5mm; Serve para proteger a armadura dos agentes patológicos externos; É definido pela norma NBR 6118, conforme a classe de agressividade ambiental do meio em que a estrutura será construída; A NBR 6118 já nos fornece o cobrimento nominal.

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8 O que a falta de cobrimento pode causar:

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11 Altura útil (d): Trata-se da distância entre a face comprimida da peça e o centro de gravidade da armadura tracionada, e pode ser estimada pela seguinte expressão: d est = (2,5-0,1. N). (l/ 100) l x l 0,7. l y Onde: n = número de bordas engastadas; l x = menor vão; l y = maior vão; Importante: este processo não se aplica para lajes com bordas livres (lajes em balanço)

12 Critérios para bordas livres e bordas engastadas: Bordas com lajes de ambos os lados em nível são considerados engastados; Bordas com lajes de ambos os lados, em desnível são considerados apoiados; Bordas com laje em apenas um lado são considerados apoiados; Bordas com uma das lajes em balanço são considerados simplesmente apoiados; Balanços são considerados engastados; Bordas sem vigas são considerados livres.

13 Espessura mínima de lajes segundo a NBR 6118: 5 cm para lajes de cobertura, porém não em balanço; 7 cm para lajes de piso, ou de cobertura em balanço; 10 cm para lajes de piso que suportam veículos de peso total 30 kn; 12 cm para lajes de piso que suportam veículos de peso total 30 kn; 15 cm para lajes com protensão apoiadas em vigas; 16 cm para lajes lisas; 14 cm para lajes-cogumelo.

14 Pré-dimensionamento de Vigas Consiste em encontrarmos uma altura para as vigas, com os seguintes parâmetros: Tramosinternos contínuos: h est = l 0 /12; Tramosexternos e tramosinternos bi-apoiados: h est = l 0 /10; Balanços: h est = l 0 /5. Considerações no projeto: Procurar não variar muito a altura de vigas no mesmo pavimento por uma questão de rapidez e economia na montagem das formas; No caso de vãos mais críticos, ou casos especiais, é permitido adotar soluções que permitem a redução da altura das vigas - porém as flechas deverão ser verificadas; Procurar utilizar vigas com altura superior a 30cm, pelo menos.

15 Apesar de não ser utilizado no dimensionamento, as vigas também possuem altura útil: d = h - Ø s 2 - Ø t 2 - c Onde: d = altura útil da laje; Ø s = diâmetro das barras longitudinais; Ø t = diâmetro dos estribos; c = cobrimento nominal da armadura

16 Pré-dimensionamento de Pilares A razão do pré-dimensionamento de pilares é encontrarmos a área de concreto armado da seção transversal, com a seguinte expressão: A c = Onde: 30. α. A. (n + 0,7) f ck + 0,01. (69,2 + f ck ) A c = área de concreto da seção transversal (b. h); α = coeficiente que leva em consideração a excentricidade das cargas; A = área de influência do pilar; n = número de pavimentos tipo; f ck = resistência característica do concreto (em kn/cm 2 ). Caixas d água, casa de máquinas, outros carregamentos não convencionais; devem ser considerados também, porém através de outros meios.

17 Área de influência dos pilares (A): Trata-se da área de carregamento que está em volta de cada pilar; Pela figura: 0,45.l: pilar de extremidade e de canto, na direção da sua menor dimensão; 0,55.l: complementos dos vãos do caso anterior; 0,50.l: pilar de extremidade e de canto, na direção da sua maior dimensão.

18 Coeficiente α: α= 1,3 para pilares internos ou de extremidade, na direção da maior dimensão; α= 1,5 para pilares internos ou de extremidade, na direção da menor dimensão; α = 1,8 para pilares internos. Considerações para projetos: Na medida do possível, deixar os pilares embutidos nas alvenarias; Sempre projetar pilares com dimensões a partir de 19cm nunca inferior a 14cm (NBR 6118); Nunca projetar pilares com área inferior a 360 cm 2 (NBR 6118). Procurar evitar vigas de transição, verificando interferência entre os pavimentos (geralmente pav. tipo x pav. térreo).

19 Exemplos de Planta de Formas

20 Exercícios

21 Lançar e pré-dimensionar uma planta de formas para o pavimento a seguir: Dados: Alvenarias internas: 14 cm Alvenaria externas: 19 cm Fck 25MPa Cobrimento: 2,5cm

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23 Lançamento dos pilares

24 Lançamento das vigas

25 Numeração dos elementos

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27 Área de influência dos pilares

28 Pré-dimensionamento dos pilares

29 Pré-dimensionamento das Lajes

30 Pré-dimensionamento das Vigas