DESENHOS DE FORMAS ESTRUTURAIS EM EDIFÍCIOS DE CONCRETO ARMADO

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA Departamento de Estruturas e Construção Civil Disciplina: ECC 1008 Estruturas de Concreto DESENHOS DE FORMAS ESTRUTURAIS EM EDIFÍCIOS DE CONCRETO ARMADO Gerson Moacyr Sisniegas Alva Santa Maria, maio de 2007.

2 Desenhos de formas estruturais em edifícios de concreto armado 1 1. INTRODUÇÃO Em linhas gerais, três tipos de desenhos devem compor o projeto estrutural de um edifício em concreto armado, a saber: Planta de cargas e locação dos pilares Desenhos das formas estruturais Desenhos das armações A planta de cargas e de locação dos pilares geralmente é o primeiro desenho de um projeto estrutural. As informações desse desenho, juntamente com as oriundas das sondagens do terreno, permitirão a escolha do tipo de fundação (sapata, estaca, tubulão, etc.) mais adequada à obra. A planta de cargas e de locação dos pilares é um desenho relativamente simples, que apresenta dois tipos de informações: a) Seções dos pilares locados em relação a dois eixos de referência do terreno (em geral o alinhamento e uma das divisas). b) Todas as cargas que serão transmitidas aos elementos de fundação (sapatas, estacas, tubulões, etc.) e, posteriormente, à camada resistente do solo. DIVISA 397,5 200 (15 t) P2 (32 t) P3 (17 t) ALINHAMENTO 397,5 P4 (28 t) P5 (70 t) P6 (34 t) P7 (15 t) P8 (31 t) P9 (18 t) Figura 1: Exemplo de planta de cargas e locação de pilares. É desejável que a escolha do tipo de fundação seja feita por um profissional especializado em Mecânica dos Solos (engenheiro de fundações). Somente após a definição do tipo de fundação a ser empregada pode-se dar início à execução do primeiro desenho do projeto estrutural necessário ao início da obra Desenho de Formas da Fundação.

3 Desenhos de formas estruturais em edifícios de concreto armado 2 2. DESENHOS PARA EXECUÇÃO DAS FORMAS ESTRUTURAIS O desenho para execução de formas de um pavimento é composto por uma planta da estrutura que sustenta aquele pavimento, isto é, o conjunto de pilares, vigas e lajes. Neste desenho, os detalhes informados devem definir perfeitamente os elementos estruturais por meio de suas dimensões e por sua localização em relação a eixos ou linhas de referência importantes. Dessa forma, devem ser feitos tantos cortes e/ou elevações quantos forem necessários para a perfeita definição dos elementos estruturais em representação. Um desenho de formas deve ser executado em escala 1:50 ou em outra escala comumente usada no meio técnico, desde que a clareza do desenho não seja prejudicada. Para cada pavimento ou nível estrutural existirá um desenho para a execução de formas. Em um edifício usual em concreto armado, os desenhos a serem executados são os seguintes: Formas das Fundações, Formas do Pavimento Tipo, Formas da Cobertura, Formas do Piso da Casa de Máquina e do Barrilete, Formas do Reservatório Elevado, etc. ÁTICO RES. ELEV. C. MÁQ. BARR. FORMAS DO RESERVATÓRIO ELEVADO FORMAS DA COBERTURA DA CASA DE MÁQUINAS FORMAS DA COBERTURA DA CASA DE MÁQUINAS E DO BARRILETE FORMAS DA COBERTURA 4 PAV. FORMAS DO 4 PAV. 3 PAV. FORMAS DO 3 PAV. 2 PAV. FORMAS DO 2 PAV. 1 PAV. FORMAS DO 1 PAV. PAV. TÉRREO FORMAS DAS FUNDAÇÕES Figura 2: Formas estruturais de edifícios de múltiplos andares

4 Desenhos de formas estruturais em edifícios de concreto armado V1 (20x50) P2 P V4 (20x40) P4 V2 (20x50) V5 (20x40) P5 410 V6 (20x40) P6 V3 (20x50) P7 P8 Figura 2: Formas das fundações P V1 (x45) P2 P3 410 L1 L2 381,5 511,5 V2 (x45) 511,5 410 V4 (x35) P4 L3 V5 (x35) P5 L4 381,5 V6 (x35) P6 P7 V3 (x45) P8 Figura 3: Formas do pavimento tipo P9

5 Desenhos de formas estruturais em edifícios de concreto armado 4 3. REPRESENTAÇÃO DOS ELEMENTOS NO DESENHO DE FORMAS 3.1 Pilares Os pilares são representados no desenho de forma em corte, ou seja, representa-se a seção transversal do pilar com as respectivas dimensões para o pavimento em questão. Em geral, especialmente em edifícios de poucos pavimentos, costuma-se manter a mesma seção dos pilares até a cobertura. Entretanto, existem situações em que as dimensões da seção do pilar variam de um pavimento para outro. Além disso, podem existir pilares que têm início (nascem) no pavimento em representação ou pilares que são interrompidos (morrem) nesse pavimento. Assim, convém estipular uma notação para a representação dos pilares em tais situações. Uma notação usual é a indicada na figura 4. PILARES QUE CONTINUAM PILARES QUE MORREM PILARES QUE NASCEM V1 20/40 A 20/60 20/20 PL1 20/20 A PL1 V1 CORTE A-A Figura 4: Representação da continuidade dos pilares nos pavimentos Deve-se notar que, na representação da figura 4, parte da seção do pilar é interrompida (morre) no pavimento e o restante do pilar continua acima do referido pavimento. 3.2 Vigas No desenho de formas, as vigas são representadas em planta, devendo-se fornecer informações tais como as dimensões da seção transversal (largura e a altura) e o comprimento das mesmas. Informações e detalhes construtivos adicionais devem ser representados por meio de cortes na própria planta ou em separado. Na planta de formas estruturais, as vigas são observadas de baixo para cima e são representadas no desenho por meio de duas linhas espaçadas de sua largura ao longo do comprimento da mesma. Tais linhas representam as arestas visíveis e as arestas invisíveis, (com o observador olhando de baixo para cima). As arestas visíveis são representadas por linhas cheias e as invisíveis por linhas tracejadas.

6 Desenhos de formas estruturais em edifícios de concreto armado 5 No caso de vigas invertidas, pode-se ter a representação por linha cheia (aresta visível) e linha tracejada (aresta invisível), conforme a figura 5. V12 12/90 20/40 V10 V11 20/40 12/90 L7 h=10 L8 h=10 Figura 5: Exemplo de representação de viga invertida (V11) 3.3 Lajes As lajes em um desenho de formas estão praticamente definidas após a representação dos pilares e das vigas. O único cuidado a ser tomado diz respeito a representação de rebaixos, superelevações, ou aberturas existentes nas lajes. Os rebaixos e as superelevações acontecem quando o nível de uma laje não coincide com o nível adotado para o desenho de formas, o qual corresponde, geralmente, ao nível da maioria das lajes representadas no desenho de formas. Um exemplo da representação de rebaixos nos desenhos de formas está ilustrado na figura 6. Nessa figura, a laje L2 está rebaixada 25 cm em relação ao nível das outras lajes. V1 (20x50) L1 P2 L2 P3 V2 (20x50) 25 V4 (20x40) P4 L3 V5 (20x40) P5 L4 V6 (20x40) P6 P7 V3 (20x50) P8 Figura 6: Exemplo de representação de rebaixos P9 As aberturas de lajes são representadas por duas linhas que ligam os vértices da abertura, conforme indica a figura 7.

7 Desenhos de formas estruturais em edifícios de concreto armado 6 Figura 7: Exemplo de representação de aberturas de lajes 3.4 Escadas A escada geralmente não é representada no desenho de formas do pavimento a qual ela pertence. Um desenho especial deve ser feito, em folha à parte e em escala maior que a escala do desenho de formas, para a representação da escada. No desenho de formas do pavimentos, no lugar reservado para a colocação da escada, faz-se a representação de uma abertura na forma, tal como ilustrado anteriormente na figura DESIGNAÇÃO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS NAS FORMAS É usual obedecer a simbologia a seguir para a designação dos elementos estruturais representados nas formas. A designação deve ser seguida pelo respectivo número de ordem do elemento (numeração) e também da indicação de suas dimensões (espessura das lajes, dimensões das seções transversais de vigas e pilares, etc). Elemento Símbolo Elemento Símbolo Lajes L Vigas V Pilares P Tirantes T Diagonais D Sapatas S Blocos B Paredes PAR 5. NUMERAÇÃO E INDICAÇÃO DAS DIMENSÕES DOS ELEMENTOS 5.1 Numeração e indicação das espessuras das lajes Juntamente com a designação (símbolo) de cada laje indica-se o seu número de ordem. A numeração das lajes normalmente é feita partindo-se do canto superior esquerdo até atingir o canto inferior direito. Ou seja, a numeração é feita da esquerda para a direita, de cima para baixo. Imediatamente abaixo da designação e numeração da laje deve-se indicar obrigatoriamente a espessura da mesma. O conjunto designação, numeração e indicação das espessuras deve ser posicionado, sempre que possível, próximo do centro da laje (ver exemplo da figura 3). 5.2 Numeração e indicação das dimensões das vigas Juntamente com a designação de cada viga indica-se o seu número de ordem. A numeração das vigas é feita de maneira semelhante às lajes, ou seja, as vigas são numeradas da esquerda para a direita, de cima para baixo. A numeração inicia-se pelas vigas dispostas horizontalmente (em planta), partindo-se do canto superior esquerdo e prosseguindo-se por alinhamentos sucessivos até atingir o canto inferior direito. Em seguida

8 Desenhos de formas estruturais em edifícios de concreto armado 7 numeram-se as vigas dispostas verticalmente, partindo-se do canto inferior esquerdo e prosseguindo-se por fileiras sucessivas até atingir o canto superior direito. Deve-se indicar, juntamente a designação e a numeração, as dimensões da seção transversal da viga. O conjunto designação, numeração e indicação das dimensões geralmente é posicionado na parte superior das linhas de representação das vigas no desenho de formas (ver exemplo da figura 3). Quando alguma das dimensões da seção se alterar ao longo do comprimento da viga, nova indicação deve ser feita. 5.3 Numeração e indicação das dimensões dos pilares Juntamente com a designação de cada pilar indica-se o seu número de ordem. A numeração dos pilares é feita de maneira semelhante às lajes e às vigas. A numeração dos pilares deve ser feita partindo-se do canto superior esquerdo do desenho para a direita, em linhas sucessivas. Deve-se indicar, juntamente a designação e a numeração, as dimensões da seção transversal do pilar. No caso de variação destas dimensões no pavimento, deve-se indicar as dimensões antigas e as novas do pilar. O conjunto designação, numeração e indicação das dimensões de cada pilar deve ser colocado em baixo e à direita da representação deste pilar no desenho de formas (ver exemplo da figura 3). 6. CORTES FEITOS NOS DESENHOS DE FORMAS Os cortes verticais feitos na planta de formas são necessários para mostrar detalhes que não podem ser mostrados em planta, tais como os níveis das lajes (rebaixos e superelevações), aberturas horizontais em vigas, etc, contribuindo para a maior clareza do desenho. É comum apresentar dois cortes na forma, um transversal e outro longitudinal. Para formas simples, muitas vezes um só corte pode ser suficiente. Os referidos cortes verticais são representados na próprio local do desenho onde o corte é feito. Desse modo, os cortes verticais são rebatidos no plano horizontal do pavimento em questão, respeitando-se a convenção de que o observador vê o desenho de frente ou pela direita (ver exemplo da figura 3).

9 Desenhos de formas estruturais em edifícios de concreto armado 8 7. DEMAIS INFORMAÇÕES IMPORTANTES NAS PRANCHAS DO PROJETO Extraído de BATLOUNI NETO (2005) 7.1 Nível O nível de referência utilizado em todos os projetos dos subsistemas do edifício deve ser único para evitar equívocos no canteiro de obras. A referência adotada no levantamento plani-altimétrico precisa ser a mesma utilizada nos ensaios de sondagem geológica, no projeto de arquitetura, de estrutura e assim por diante. Essa prática, apesar de óbvia, às vezes não é adotada. 7.2 Eixos e cotas acumuladas Pelo menos dois eixos ortogonais precisam ser definidos de comum acordo entre o projetista da estrutura e o arquiteto. Com eles serão locados na obra os gabaritos, as fundações, a estrutura e a alvenaria. Dentre os critérios para estabelecer os eixos destacam-se: a ausência de alvenarias ou pilares coincidentes com a projeção dos eixos e o paralelismo às direções principais do projeto. Por isso, muitas vezes, os eixos estão localizados em corredores. Auxilia bastante a execução no canteiro o fato das cotas e distâncias no projeto de estrutura serem fornecidas acumuladas em relação a estes eixos, além de evitar a propagação de erros. 7.3 Especificação das cargas permanentes e acidentais É fundamental que os parâmetros que foram utilizados no cálculo pelo projetista da estrutura estejam representados no projeto. Só assim, a construtora poderá executar a obra segundo idealizado pelo projetista, respeitando as espessuras das alvenarias e revestimentos previstas no carregamento permanente. As cargas permanentes e acidentais devem ser explicitadas em todas as folhas de fôrmas do projeto. Devem, ainda, constar nos projetos os locais e as massas (ou densidades com espessuras) de carregamentos especiais como enchimentos, jardins, equipamentos, e assim por diante. 7.4 Características do concreto e os aspectos da durabilidade Cada vez mais tem sido importante a participação de um engenheiro tecnologista para a especificação correta do concreto. Cada obra deve ter um concreto especialmente definido, cujas propriedades atendam às peculiaridades de cada projeto. O projetista da estrutura normalmente determina o f ck (resistência característica do concreto à compressão) e o módulo de elasticidade do concreto (E), pois são valores que utilizou no seu cálculo. Devem ser especificados os valores de resistências do concreto para as etapas construtivas, tais como a retirada de cimbramento e aplicação de protensão. Mas estas duas características não são suficientes para especificar o concreto com relação à durabilidade. Conforme a NBR 6118, deve ser feita uma correspondência entre a classe de agressividade ambiental do local onde o projeto será implantado e a qualidade necessária do concreto. Com ela, estabelecem-se a relação água-cimento (a/c) máxima, a classe do concreto mínima (resistência à compressão) e a espessura mínima de cobrimento, itens que devem estar registrados nas folhas de projeto. Assim, pensando na durabilidade, muitos projetistas têm também especificado o fator água/cimento máximo (a/c) e até o consumo mínimo de cimento, além do f ck e do E. O que precisa ser alertado é que os valores de f ck, E, a/c e consumo de cimento precisam ser coerentes entre si, ou este concreto não existe; daí a importância do auxílio técnico do engenheiro especialista em concreto. É importante também que o projetista indique no projeto os valores das resistências necessárias para o início do descimbramento. Desenformar peças colocando-as em serviço sem que tenham atingido esta resistência pode acentuar a fissuração dos componentes fletidos, com importante redução do momento de inércia e da capacidade de suporte, com

10 Desenhos de formas estruturais em edifícios de concreto armado 9 pronunciamento de flechas. Além disso, é importante nesta data atentar para o módulo de elasticidade, pois este não cresce na mesma proporção da resistência nas primeiras idades, podendo causar, no caso de desmoldagem precoce, fluência mais elevada do que a considerada no projeto. 8. BIBLIOGRAFIA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (82). NBR 71 Execução de desenhos para obras de concreto simples ou armado, Rio de Janeiro. BATLOUNI NETO, J. (2005). Diretrizes do projeto de estrutura para garantia do desempenho e custo. Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizações. Editor Geraldo C.Isaia, São Paulo, IBRACON. Cap.7, p JÚNIOR, A.L.M.; COSTA, F.O. (93). Execução de desenhos para obras de concreto armado. Unicamp, Campinas. GIONGO, J.S. (96). Concreto Armado: Projeto Estrutural de Edifícios. EESC-USP, São Carlos.