Exame de Concepção e Dimensionamento de Estruturas. Mestrado Integrado em Arquitectura. Exame tipo de 2017.1/4

CONCEPÇÃO E DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS

Mestrado Integrado em Arquitectura

3º Ano - 2º Semestre – Exame tipo de 2017

Responsável: Prof. José Oliveira Pedro

Identifique todas as folhas com o número e nome. Justifique adequadamente todas as respostas. Desligue o telemóvel.

Durante o exame é permitida a consulta de regulamentos, tabelas e de formulário.

Duração: 3h00m

Problema 1 (12 valores)

Considere a estrutura em betão armado (C25/30, A500NR) de um edifício destinado a aparthotel, a construir em Tavira, com 3 pisos elevados e uma cobertura em terraço acessível. A planta do piso do edifício e um corte transversal tipo estão representados na Figura 1. Considere uma sobrecarga de utilização de

2.0 kN/m2 (, ,), um valor de 2,0 kN/m

2 para a restante carga permanente e, para efeitos

de cálculo dos efeitos da ação sísmica, admita que o solo de fundação é um calcário desagregado (categoria B, Smax=1,35) e um coeficiente de comportamento q = 2,5.

(2.0 val) a) Pré-dimensione a espessura da laje do edifício.

(2.5 val) b) Pré-dimensione as vigas do edifício (admita que são todas iguais), defina o modelo de análise

para a viga do alinhamento B, e quantifique as cargas aplicadas para efeitos de verificação dos

Estados Limites Últimos de resistência.

(2.0 val) c) Pré-dimensione os pilares do edifício (admita que são todos iguais).

(3.0 val) d) Obtenha a força de corte basal para a acção sísmica regulamentar do tipo 1

(agS=2,0 m/s2,TB=0,1s, TC=0,6s, TD=2,0s) atuando na direcção X, e o momento flector num

pilar de canto entre o RC e o piso 1 para essa acção, justificando o modelo utilizado.

(2.5 val) e) Pretende-se eliminar os pilares interiores e as vigas dos alinhamentos B e C, prolongando as

vigas dos alinhamentos 3 e 4 até aos pilares das fachadas. Estime a solução de pré-esforço

que utilizaria para garantir o ELS de descompressão para uma cominação frequente de acções

que envolva a sobrecarga como acção variável de base.

6.0

32

CORTE – ALINHAMENTOS 1 a 6

3.2

3.2

3.26.03.0

RC

Piso 1

Piso 2

Piso 3

A

6.0

1.8

4

6.0

5

6.0 1.8

X

Y

3.0

3.0

B

A

D

C

PLANTA DOS PISOS

3.0

3.2

CoberturaB C D

Figura 1 – Edifício de um aparthotel em Tavira com estrutura em betão armado

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Problema 2 (8 val)

Considere a estrutura em aço da classe S355 representada na Figura 2, de um pavilhão para feiras e

exposições a construir em Viseu. Assuma que os montantes são encastrados na base e articulados no topo,

onde os deslocamentos fora do plano estão travados (na ligação às vigas). A combinação de ações

condicionante (com a neve na cobertura como ação variável de base) corresponde a uma carga distribuída

pEd = 35 kN/m.

(2.0 val) a) Dimensione os montantes HEA do pórtico tipo (utilize a curva de encurvadura “b”).

(2.0 val) b) Explique o funcionamento estrutural da viga treliçada de altura constante e indique onde

ocorrem os máximos esforços nas diagonais e nas cordas.

(3.0 val) c) Dimensione as cordas (iguais entre si) e as diagonais das vigas do pórtico tipo, com perfis

tubulares RHS, admitindo que as madres de cobertura travam lateralmente as cordas

superiores e considerando a curva de encurvadura “a”.

(2.0 val) d) Explique a função do contraventamento geral da estrutura, e, admitindo que a estrutura é

constituída por 6 pórticos paralelos iguais ao representado (igualmente espaçados entre si),

apresente um esquema para um sistema de contraventamento central (isto é, disposto entre os

dois pórticos centrais da estrutura).

A

B

HEA

2.0

6.0

4.0 12.0

Aço S 355

Espaçamento entre

pórticos = 6m

D

C

HEA

12.0

pEd = 35 kN/m

2.0 4.0 2.0

RHS

RHS

Figura 2 – Edifício de um pavilhão para feiras e exposições em Viseu

Formulário

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