Pré Dimensionamento 2015

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  • 7/25/2019 Pr Dimensionamento 2015

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    PR-DIMENSIONAMENTO

    DE ELEMENTOS ESTRUTURAIS

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    ApresentaoApresentao

    O objetivo deste curso apresentar

    uma viso geral do clculo estrutural.

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    Lanamento da EstruturaLanamento da Estrutura

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    Lanamento da EstruturaLanamento da EstruturaAspectos que devem ser considerados: Segurana A estrutura deve garantir a segurana

    contra os estados limites ltimos Resistncia aosesforos ao qual est solicitada. Economia Procurar minimizar o custo da estrutura

    - Uniformiza o da estrutura: erando formas

    simples.- Compatibilidade entre vos, materiais e mtodos

    utilizados.- Caminhamento o mais uniforme possvel das

    cargas at a fundao. Esttica e Funcionalidade Procurar esconder ao

    mximo a estrutura. A estrutura deve ser coerente como projeto arquitetnico.

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    Lanamento da EstruturaLanamento da Estrutura

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    Lanamento da EstruturaLanamento da EstruturaSistema estrutural

    Lajes, Vigas, Pilares, Paredes estruturais e outrosdispostos de forma racional a fim de resistir aosesforos solicitantes.

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    Lanamento da EstruturaLanamento da Estrutura Estruturas de prticos

    Estruturas de prticos com ncleos de rigidez

    ou paredes estruturais

    A estrutura pode ser composta de um ncleo estrutural

    rgido, composto por pilares de grande inrcia das caixas de

    escada e elevadores ou por prticos formados por vigas (s

    vezes lajes) e pilares do edifcio.

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    Lanamento da EstruturaLanamento da Estrutura

    Formao de prticos para o enrijecimento lateral do edifcio

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    Lanamento da EstruturaLanamento da Estrutura

    Emprego de ncleos de rigidez para o travamento lateral do edifcio

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    Lanamento da EstruturaLanamento da Estrutura

    Exemplo de planta de formas de edifcio com sistema estrutural constitudopor prticos associados a pilares-parede.

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    Lanamento da EstruturaLanamento da EstruturaRecomendaes para edifcios comerciais e residenciais:

    1) Posicionar os pilares nos cantos das edificaes e nos encontros das vigas;

    2) Procurar distanciar os pilares entre 2,5 e 6 m;

    3) Escolher regies no muito nobres no pavimento tipo da edificao para oposicionamento dos pilares;

    4) Verificar se as posies lanadas no pavimento tipo so aceitveis ao

    trreo e nas garagens (subsolos);5) Procurar, sempre que possvel, o posicionamento das vigas de tal forma

    que as mesmas formem prticos com os pilares, a fim de enrijecer a estrutura;

    6) Procurar lanar vigas onde existam paredes, evitando que as mesmas

    fiquem aparentes;

    7) Verificar a real necessidade de rebaixamento de uma laje em relao

    outra.

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    Lanamento da EstruturaLanamento da Estrutura

    Pr-dimensionamento dos elementos estruturais;

    Determinao da rigidez aproximada da estrutura(parmetros e z);

    Determinao da flecha (aproximada) do edifcio sob

    Caso necessrio, correo do pr-dimensionamento daestrutura para prov-la de maior rigidez;

    Clculo e detalhamento de todos os elementosestruturais;

    Gerao de relatrios e plantas para plotagem.

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    Lanamento da EstruturaLanamento da Estrutura

    Conceber e projetar uma estrutura uma

    tarefa iterativa, pois busca um refinamento

    constante das solues propostas. uso

    do computador, de forma responsvel,

    agiliza esta tarefa, tornando possvel a

    anlise de mais de uma soluo.

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    A geometria dos elementos definida para

    suportar os esforos solicitantes entretanto

    s podemos obter os esforos solicitantes

    aps definirmos a geometria da estrutura.

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    PrPr--Dimensionamento da LajesDimensionamento da Lajes

    A altura til d da laje pode ser estimada pela

    expresso emprica sugerida por MACHADO:

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    PrPr--Dimensionamento da LajesDimensionamento da LajesExemplo 1:

    n Nmero de bordas

    engastadas da laje igual a 1l * o menor dos dois valores:

    Portanto, l *=4m

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    PrPr--Dimensionamento da LajesDimensionamento da LajesExemplo 1:

    Adotando cobrimento c=2cm e barra de ao de

    dimetro de =6,3mm:

    d

    c

    Tem-se que a altura da laje h igual a:

    h = d + + c = 9,6 + 0,63 + 2 = 12,23cm

    Adotar 12cm

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    PrPr--Dimensionamento da LajesDimensionamento da LajesExemplo 2:

    Ou ainda:

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    PrPr--Dimensionamento da LajesDimensionamento da Lajes

    O pr-dimensionamento deve respeitar as

    espessuras mnimas definidas na NBR6118:2014

    (item 13.2.4.1)

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    PrPr--Dimensionamento da VigasDimensionamento da Vigas

    A altura das vigas pode ser calculada pelaexpresso:

    ,

    entre os eixos dos pilares de apoio).

    A largura da viga deve sempre que possvel levar

    em conta o tipo de tijolo e de revestimento utilizado

    e a espessura final da parede definida pelo

    arquiteto.

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    PrPr--Dimensionamento da VigasDimensionamento da Vigas

    A largura da viga deve sempre que

    possvel levar em conta o tipo detijolo e de revestimento utilizado e a

    u

    pelo arquiteto.

    NBR 6118:2014 (item 13.2.2)

    Largura Mnima Vigas: 12 cm

    Largura Mnima Vigas-Parede: 15 cm

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    PrPr--Dimensionamento da VigasDimensionamento da Vigas

    As vigas podem ser normais ou invertidas.

    As vigas invertidas so utilizadas em situaes nas quais sedeseja que a viga no aparea na face inferior da laje,

    geralmente por questes de esttica.

    As semi-invertidas so empregadas em situaes nas quais o

    p-direito ou as esquadrias limitem a altura til da viga e o

    projeto estrutural exija uma viga alta.

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    PrPr--Dimensionamento dos PilaresDimensionamento dos PilaresPara o pr-dimensionamento dos pilares, levando-se em

    considerao as cargas verticais, a rea da seo transversalAc,pilar

    pode ser pr-dimensionada por meio da carga total Pd,total/pilar

    prevista para o pilar no nvel considerado:

    O quinho de carga correspondente a cada pilar, pode ser

    estimado multiplicando-se a carga mdia (por m2) do andar pela

    rea de influncia do pilar em questo

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    PrPr--Dimensionamento dos PilaresDimensionamento dos Pilares

    Tendo obtido a carga total no pilar, obtemos sua

    rea por meio da expresso:

    Onde admite-se uma tenso admissvel no pilar em

    torno

    de:

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    PrPr--Dimensionamento dos PilaresDimensionamento dos PilaresPara determinar as dimenses dos pilares, devemos

    seguir as prescries da NBR6118:2014 (item 13.2.3)

    quanto dimenso mnima dos lados de pilares e pilaresparede:

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    PrPr--Dimensionamento dos PilaresDimensionamento dos Pilares

    Para determinar as dimenses dos pilares, devemos ter:

    Pilar a 5b

    Pilar parede a > 5b

    OBS: Use b 19cm

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    PrPr--Dimensionamento dos PilaresDimensionamento dos PilaresAs estruturas de transio, na grande maioria das vezes, so caras e

    de grande responsabilidade estrutural. Dessa forma, deve-se

    procurar compatibilizar o posicionamento dos pilares nos diversos

    pisos, mantendo a continuidade vertical dos mesmos at a fundao,

    de modo a se evitar, o quanto possvel, a utilizao de vigas de

    .

    E ti ti d C V ti iE ti ti d C V ti i

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    Estimativa das Cargas VerticaisEstimativa das Cargas Verticais

    para Prpara Pr--DimensionamentoDimensionamentoPeso Prprio (pp)

    Para edifcios residenciais, esta espessura mdia pode serestimada em 17 cm para as dependncias e 20 cm para as

    escadas.

    emdia,pav Leva em considerao as espessuras da laje, viga e pilar

    E ti ti d C V ti iE ti ti d C V ti i

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    Estimativa das Cargas VerticaisEstimativa das Cargas Verticais

    para Prpara Pr--DimensionamentoDimensionamentoRevestimento

    O peso prprio para revestimentos das lajes (piso, contra-piso,

    reboco) obtido multiplicando-se a espessura dos revestimentos

    pelos valores tabelados na NBR 6120/1980.

    -

    revestimento entre 0,5 e 1,0 kN/m2.

    Carga Acidental

    tabelado pela NBR 6120/1980.

    E ti ti d C V ti iE ti ti d C V ti i

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    Estimativa das Cargas VerticaisEstimativa das Cargas Verticais

    para Prpara Pr--DimensionamentoDimensionamentoAlvenariaO carregamento distribudo devido s paredes de alvenaria pode

    ser obtido da diviso da somatria de todas as paredes dopavimento pela rea do pavimento.

    Para edifcios residenciais com alvenaria de blocos cermicos e

    espessura de parede de 15 cm podemos estimar o valor desse

    carregamento entre 3,0 e 5,0 kN/m2

    tico

    Na determinao do tico devemos considerar o carregamentodevido gua armazenada na caixa dgua, a carga acidental

    introduzida pelos elevadores e o pp da estrutura.

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    PrPr--Dimensionamento dos PilaresDimensionamento dos PilaresExemplo - Pr dimensionar o pilar P1 :

    5m

    2,5m

    P1 P2

    5m

    2,5m

    P3

    P4

    PrPr Dimensionamento dos PilaresDimensionamento dos Pilares

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    PrPr--Dimensionamento dos PilaresDimensionamento dos Pilares

    ExemploExemplo

    otar revest mento = mAdotar sobrecarga = 2kN/m2

    Adotar alvenaria = 4,75kN/m2

    Portanto o peso mdio:Pmdio=4,25+1+2+4,75=12kN/m2

    PrPr Dimensionamento dos PilaresDimensionamento dos Pilares

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    PrPr--Dimensionamento dos PilaresDimensionamento dos Pilares

    ExemploExemplo

    Pd_Total=f(nandaresPpilar)

    Ppilar=pmdioAinfluncia do pilar

    Ppilar=122,52,5=75kN

    Pd_Total = 1,4 .(3 . 75) = 315 kN

    Apilar=Pd_Totaladm

    adm=0,5

    fck

    PrPr Dimensionamento dos PilaresDimensionamento dos Pilares

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    PrPr--Dimensionamento dos PilaresDimensionamento dos Pilares

    ExemploExemploAdotar fck 20MPaadm=0,52=1kN/cm

    2

    A ilar=315

    =315cm2 < 360cm2

    Adotando menor dimenso igual a 19cm

    NO OK!!

    360=19

    h

    h=18,9

    cm

    19cm

    Adotar seo do pilar de

    19x19cm

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    Vinculao das LajesVinculao das Lajes

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    Vinculao das LajesVinculao das Lajes

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    Vinculao das LajesVinculao das Lajes