MINISTERIO PÚBLICO DO TRABALHO PROCURADORIA REGIONAL DO TRABALHO 23ª REGIÃO RUA E S/N, CENTRO POLÍTICO ADMINISTRATIVO, CUIABÁ - MT MEMÓRIA DE CÁLCULO ESTRUTURA DE CONCRETO
SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO 1.1. Hipóteses básicas 1.2. Tipos de análise estrutural: ANÁLISE LINEAR e NÃO-LINEAR 2. DESENHOS DE REFERÊNCIA 2.1. Relação das Folhas do Projeto das Estruturas em Concreto Armado 3. NORMAS ADOTADAS 4. PARÂMETROS ADOTADOS 5. ESQUEMA ESTRUTURAL 6. AÇÕES E ESFORÇOS SOLICITANTES ADOTADOS 6.1. Ponderação das ações 6.2. Ações consideradas 7. ANÁLISES E RESULTADOS 8. DIMENSIONAMENTO 9. BIBLIOGRAFIA 10. ANEXOS
INTRODUÇÃO O objetivo deste trabalho é analisar e dimensionar as estruturas da Procuradoria Regional do Trabalho 23ª Região, em concreto armado para as fundações e estruturas metálicas em perfis laminados para a superestrutura. Determinando os efeitos das ações da estrutura, com a finalidade de efetuar verificações de estados limites últimos e de serviço. Assim sendo, a análise deve permitir que se estabeleça as distribuições de esforços internos, tensões, deformações e deslocamentos, em uma parte ou em toda a estrutura. A edificação, como um todo, abrange um Edifício em estrutura de concreto armado. Ressalta-se que as coberturas dessas unidades serão executas em estrutura ARQUITETURA SOUBHIA metálica, conforme projeto estrutural em anexo, complementados com os detalhes de arquitetura. Nos casos em que houver discordância as especificações deste memorial e os desenhos de projeto listados em anexo, a deverá ser consultada. Hipóteses básicas A primeira hipótese a ser considerada é o equilíbrio da estrutura, que deve ser mantido em qualquer situação. Em geral, as equações de equilíbrio de uma estrutura podem ser escritas considerando se a sua geometria indeformada (teoria de primeira ordem). A segunda hipótese a ser considerada é a hipótese da compatibilidade.
Tipos de análise estrutural: ANÁLISE LINEAR e NÃO-LINEAR Na análise linear, admite-se comportamento elástico-linear para os materiais. A análise é aplicável quando se tem um nível de solicitação que produz baixas tensões e os elementos estruturais não apresentem fissuras significativas. Na análise global as características geométricas podem ser determinadas pela seção bruta de concreto dos elementos estruturais. Em análises locais para cálculo dos deslocamentos, deve ser considerada a fissuração. Os resultados da análise linear são empregados para a verificação do estado limite último, mesmo com tensões elevadas, desde que se garanta a ductilidade dos elementos estruturais. DESENHOS DE REFERÊNCIA Relação das Folhas do Projeto das Estruturas em Concreto Armado, consultar relação geral de pranchas.
PARÂMETROS ADOTADOS (fck a) Materiais: Concreto: C20 = 20 MPa) (somente fundações) (fck Módulo de elasticidade inicial do concreto: 2 E cs = 5600 fck = 5600 20 = 25000MPa 2.500.000.000kgf / m Concreto: C25 = 25 MPa) (demais elementos estruturais) Módulo γc de elasticidade inicial do concreto: 2 E cs = 5600 fck = 5600 25 = 28000MPa 2.800.000.000kgf / m Peso específico do concreto armado = 2500 kgf/m3 γs (fyk = 1,4 (coeficiente de majoração do concreto) Aço: CA-50A = 500 MPa) = 1,15 (coeficiente de majoração do aço) fck b) Fundação: Prédio: Fundação utilizada: Fundação direta através de Sapatas Flexíveis, em concreto armado 20 MPa, com as seções indicadas em projeto. c) Deslocamentos: Flecha imediata (ai): considerar módulo de elasticidade inicial do concreto Flecha diferida (adif): considerar efeito da fluência (αr)
alim Flecha Total (at): at = a i.( 1 + α f ) l Flecha limite (alim): = x (onde 250 l x é o menor vão) limite Contraflecha (ao): em casos que a flecha obtida é maior que a flecha d) Cobrimentos: Adotar cobrimento para as armaduras igual a 4,0cm para as fundações, cobrimento igual a 2,5cm para vigas e pilares e igual a 1,5cm para lajes. e) Fissuração: A abertura nominal de fissuras (w) é dado pelo menor valor obtido através das seguintes expressões: 1 Φ σ s 4 w1 =... 45 10 2x b 0,75 E + η s ρr 1 Φ σs 3. σ ηb s w2 =... 10 2. ηb 0,75 Es f σsi ctk φ = diâmetro da barras da armadura (em mm). Nd,freq = coeficiente de conformação superficial das barras da armadura. Md,freq = tensão na armadura calculada para combinação freqüente de ações Md,freq σ s = para vigas e lajes z..a S Es As = força normal calculada para combinação freqüente de ações. = momento fletor calculado para combinação freqüente de ações. Z = braço de alavanca calculado no estádio II. = área da armadura tracionada. = módulo de elasticidade do aço. fctk = resistência característica do concreto à tração.
ρr = Acr (ρr Acr taxa geométrica da armadura na seção transversal de concreto interessada Acr pela fissuração = As/ Acr), onde - para os tirantes: = área da seção transversal do tirante; - para as peças de seção retangular ou T, submetidas à flexão simples: Acr = 0,25.bw.h; - para as peças de seção retangular ou T, submetidas à flexão composta: = 0,40.bw.(h - x); Considera-se que a fissuração é nociva quando a abertura das fissuras na superfície do concreto ultrapassa os seguintes valores: 0,15mm para peças não protegidas, em meio agressivo (em contato com a água e o solo); 0,30mm para peças protegidas, em meio não agressivo (demais elementos estruturais). ESQUEMA ESTRUTURAL O esquema estrutural dos pavimentos fundação, 1º pavimento e cobertura foi lançado no módulo Eberick da altoqi de acordo com as formas do projeto estrutural.
AÇÕES E ESFORÇOS SOLICITANTES ADOTADOS Ponderação das ações O coeficiente de ponderação das ações foi adotado 1,4 para a verificação dos estados limites últimos (ELU) e 1,0 para a verificação dos estados limites de serviço (ELS). Ações consideradas 1 Alvenaria de tijolos cerâmicos furados c/ revestimento: 1300 kgf/m3 2 Piso + Contrapiso + Forro: 120 kgf/m² 3 Cobertura metálica: 200 kgf/m² 4 Divisórias: 50 kgf/m² 5 Sobrecargas acidentais (ação variável): A Corredores (com acesso ao público): 300 kgf/m² B Escadas (com acesso ao público): 300 kgf/m² C Forro: 50 kgf/m² 6 vo Efeito do vento:: de acordo com a NBR 6123 vk n) Ação do Vento nos Painéis is Portantes (vento na horizontal) = 40,0 m/s, S1 = 1,0, S2 = 0,92 (categoria III, Classe B, Z < 10m), S3 Cf = 1,0 = 36,8 m/s 36,8 2 2 q = = 0,0846N / m = 84,6kgf / cm 16000 F =. q. A (muros e placas retangulares)
l 1315 = = 1,67, h 786 F = 1,5.84,6 = 130kgf / cm A Cf o α = 40, 2 = 1,5 ANÁLISES E RESULTADOS Para realizar a análise da edificação foram utilizados os sistemas Eberick da Altoqi Informática. As entradas de dados e os critérios adotados no CAD/TQS são através de menus e entradas gráficas. Os elementos da estrutura foram analisados através de discretização de grelha de vigas para as vigas, apoiadas sobre o conjunto e pilares. As lajes pré-moldadas não foram discretizadas como grelha de vigas. As lajes maciças foram dimensionadas pelo processo simplificado de charneiras plásticas. Os resultados das cargas dos pilares na fundação apresentado nas plantas do projeto estrutural estão representados pela tabelas a seguir. DIMENSIONAMENTO Todos os elementos estruturais foram dimensionados com o auxílio do programa Eberick v5 Gold.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118 - Projeto de estruturas de concreto. Rio de Janeiro, 2003. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6120 Cargas para o cálculo de estruturas de edificações. Rio de Janeiro, 1980. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122 Projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro, 1996. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6123 Forças devidas ao vento em edificações. Rio de Janeiro, 1987. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8681 Ações e segurança nas estruturas. Rio de Janeiro, 1984.
PINHEIRO, L. M. Concreto armado: tabelas e ábacos. São Carlos. Departamento de Estruturas. Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, 1993. ANEXOS
Resumo de Materiais Quantidades de obra Nome da Obra: Edifício da procuradoria de Cuiabá área =10.135,0 m² Cliente: Soubhia Arquitetura Data:03/11/08 * A medição das vigas de fundação flutuantes (sem vinculação exterior) incluem-se dentro da secção de vigas. * As superfícies medem-se em projecção horizontal. * Não se medem: Elementos de fundação, Sapatas contínuas e Lintéis. Os seguintes pilares e/ou paredes têm armadura insuficiente sob as plantas indicadas, não se medirá o aço, betão e cofragens nesses tramos. Pilar P17, no tramo inferior à planta sub-solo 1. Fundação - Superfície total: 108.53 m2 Elemento Elemento Superfícies (m2) Vigas 108.53 Cofragem lateral 90.57 Total 199.10 Índices (por m2) 1.835 Sub-solo 2 - Superfície total: 74.22 m2 Superfícies (m2) Volume (m3) Varões (Kg) Vigas 56.17 8.84 630 Cofragem lateral 80.70 Muros 164.17 16.42 3454 Pilares (Sup. Cofragem) 4.30 0.49 324 Total 305.34 25.75 4408 Índices (por m2) 4.114 0.347 59.39 Elemento sub-solo 1 - Superfície total: 1596.54 m2 Superfícies (m2) Volume (m3) Varões (Kg) Lajes maciças 123.26 23.85 2016 Fung. aligeiradas 1275.98 246.26 7462 Vigas 179.29 121.42 9570 Cofragem lateral 543.37 Muros 1436.45 143.64 11437 Pilares (Sup. Cofragem) 453.80 50.27 6991 Escadas 30.38 5.10 493 Total 4042.53 590.54 37969 Índices (por m2) 2.532 0.370 23.78 Núm. de blocos de fungiforme = 1605 Completos + 1191 Parciais tampa res ss1 - Superfície total: 77.26 m2
Elemento Superfícies (m2) Volume (m3) Varões (Kg) Lajes 19.65 1.97 97 Vigas 39.60 0.04 Cofragem lateral 2.68 Muros 552.26 53.73 4046 Pilares (Sup. Cofragem) 12.00 1.20 142 Total 626.19 56.94 4285 Índices (por m2) 8.105 0.737 55.46 Térreo - Superfície total: 1547.06 m2 Elemento Superfícies (m2) Volume (m3) Varões (Kg) Lajes maciças 143.85 28.09 2029 Fung. aligeiradas 1209.33 233.40 7008 Vigas 175.94 122.29 8923 Cofragem lateral 528.80 Muros 943.95 94.40 6476 Pilares (Sup. Cofragem) 493.70 54.22 4733 Escadas 30.38 5.10 493 Total 3525.95 537.50 29662 Índices (por m2) 2.279 0.347 19.17 Núm. de blocos de fungiforme = 1490 Completos + 1146 Parciais Pav 1 - Superfície total: 1191.69 m2 Elemento Superfícies (m2) Volume (m3) Varões (Kg) Lajes maciças 22.91 3.44 305 Fung. aligeiradas 1033.15 199.40 6216 Vigas 125.79 106.95 6399 Cofragem lateral 449.00 Pilares (Sup. Cofragem) 365.50 33.37 2588 Escadas 33.20 5.71 626 Total 2029.55 348.87 16134 Índices (por m2) 1.703 0.293 13.54 Núm. de blocos de fungiforme = 1278 Completos + 1128 Parciais Pav 2 - Superfície total: 1191.50 m2 Elemento Superfícies (m2) Volume (m3) Varões (Kg) Lajes maciças 23.58 3.54 272 Fung. aligeiradas 1033.03 199.37 7176 Vigas 125.40 106.60 6553 Cofragem lateral 448.29 Pilares (Sup. Cofragem) 352.60 32.21 2282 Escadas 33.20 5.71 626 Total 2016.10 347.43 16909
Índices (por m2) 1.692 0.292 14.19 Núm. de blocos de fungiforme = 1296 Completos + 1021 Parciais Cobertura - Superfície total: 96.87 m2 Elemento Superfícies (m2) Volume (m3) Varões (Kg) Lajes 41.61 6.24 277 Vigas 49.24 33.07 1180 Cofragem lateral 235.81 Pilares (Sup. Cofragem) 237.60 21.67 1344 Escadas 15.28 2.60 299 Total 579.54 63.58 3100 Índices (por m2) 5.983 0.656 32.00 Elemento reservatório - Superfície total: 39.48 m2 Superfícies (m2) Volume (m3) Varões (Kg) Lajes 33.40 6.68 302 Vigas 5.33 2.45 93 Cofragem lateral 15.44 Pilares (Sup. Cofragem) 0.00 Total 54.17 9.13 395 Índices (por m2) 1.372 0.231 10.01 Elemento tampa - Superfície total: 39.48 m2 Superfícies (m2) Volume (m3) Varões (Kg) Lajes 33.40 5.01 232 Vigas 5.33 Cofragem lateral 3.48 Muros 69.13 6.91 839 Pilares (Sup. Cofragem) 20.60 1.92 130 Total 131.94 13.84 1201 Índices (por m2) 3.342 0.351 30.42 Elemento Total obra - Superfície total: 5962.63 m2 Superfícies (m2) Volume (m3) Varões (Kg) Lajes maciças 441.66 78.82 5530 Fung. aligeiradas 4551.49 878.43 27862 Vigas 870.62 501.66 33348 Cofragem lateral 2398.14 Muros 3165.96 315.10 26252 Pilares (Sup. Cofragem) 1940.10 195.35 18534 Escadas 142.44 24.22 2537 Total 13510.41 1993.58 114063 Índices (por m2) 2.266 0.334 19.13 Núm. de blocos de fungiforme = 5669 Completos + 4486 Parciais