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TEORIA DAS ESTRUTURAS

AÇÕES A SEREM CONSIDERADAS NO PROJETO DE EDIFÍCIOS

PROFª: ALINE PASSOS DE AZEVEDO

E-MAIL: [email protected]

UNIVERSIDADE DO ESTADO DA BAHIA

Segundo a NBR 8681, ações são “as causas que provocam esforços ou deformações nas estruturas”.

Na análise estrutural, deve ser considerada a influência de todas as ações que possam produzir efeitos significativos para a estrutura em estudo, considerando-se tanto os estados limites últimos como os de utilização.

Ainda de acordo com a NBR 8681, as ações que atuam nas estruturas podem ser divididas em:

• ações permanentes

• ações variáveis

• ações excepcionais, de acordo com as variações de seus valores em torno de sua média, ao longo da vida da construção.

1. AÇÕES PERMANENTES

Segundo a NBR 6118, as ações permanentes são “as que

ocorrem com valores praticamente constantes durante toda

a vida da construção”. Também são consideradas como permanentes as ações que crescem no tempo tendendo a um valor limite constante.

1.1 AÇÕES PERMANENTES DIRETAS

As ações permanentes diretas são constituídas pelo:

• peso próprio da estrutura

• elementos construtivos

• instalações permanentes

• empuxos devidos ao peso próprio de terras não removíveis e ao peso da água de piscinas e reservatórios.

1.2 AÇÕES PERMANENTES INDIRETAS

As ações permanentes indiretas são constituídas pelas:

• deformações impostas pelos fenômenos de retração ou fluência do concreto, deslocamentos de apoio, imperfeições geométricas ou protensão.

1.3 QUANTIFICAÇÃO DAS AÇÕES PERMANENTES DIRETAS

De acordo com a NBR 6120, devem ser considerados nos projetos de edifícios:

• pesos próprios de elementos estruturais (lajes, vigas, pilares e fundações)

• elementos de vedação (paredes de alvenaria)

• elementos de revestimento de paredes (como argamassas, azulejos, pedras decorativas e madeiras

• elementos de revestimentos de lajes (rebocos na face inferior das lajes, contrapisos ou camadas de regularização, e pisos de madeira, cerâmica, pedras, carpetes, etc.).

Para situações gerais, e na falta de determinação experimental, a NBR 6120 fornece valores aproximados dos pesos específicos aparentes de materiais de construção como os anteriormente citados. Tais valores são apresentados na a seguir.

Para situações específicas, devem ser consultados catálogos do fabricante ou seu departamento técnico, a fim de se tomar conhecimento do peso específico correto do material. Na falta de dados normalizados ou de catálogos, há necessidade de se determinar experimentalmente os pesos específicos dos materiais.

Peso específico

aparente (kN/m3)

Arenito 26

Basalto 30

Gnaiss 30

Granito 28

Mármore e calcário 28

Blocos de argamassa 22

Cimento amianto 20

Lajotas cerâmicas 18

Tijolos furados 13

Tijolos maciços 18

Tijolos sílico-calcários 20

Argamassa de cal, cimento e areia 19

Argamassa de cimento e areia 21

Argamassa de gesso 12,5

Concreto simples 24

Concreto armado 25

Rochas

Materiais

Blocos

Artificiais

Revestimentos

e concretos

Peso específico

aparente (kN/m3)

Pinho e cedro 5

Louro, imbuia e pau óleo 6,5

Guajuvirá, guatambu e grápia 8

Angico, cabriuva e ipê róseo 10

Aço 78,5

Alumínio e ligas 28

Bronze 85

Chumbo 114

Cobre 89

Ferro fundido 72,5

Estanho 74

Latão 85

Zinco 72

Alcatrão 12

Asfalto 13

Borracha 17

Papel 15

Plástico em folhas 21

Vidro plano 26

Materiais

diversos

Madeiras

Metais

Materiais

Exemplo do cálculo do peso próprio de alvenaria de um tijolo furado revestida

Seja uma alvenaria de tijolos furados, com dimensões de 9cm x 19cm x 19cm, revestida com argamassa mista (cimento, areia, cal) de 2 cm de espessura. Pela tabela o peso específico aparente dos tijolos furados é de 13 kN/m3, e da argamassa é de 19 kN/m3.

O assentamento dos tijolos será com a mesma argamassa, com camadas de 1cm de espessura entre as fiadas horizontais e entre as faces verticais dos tijolos, como mostrado na Figura 2.1. Ainda nestafigura, nota-se que a espessura final da alvenaria é de 23cm, já que a largura do tijolo é 19cm e o revestimento de argamassa em cada face é de 2cm.

Para se construir uma parede de 1m2, são necessários 50 tijolos, cujo peso próprio é dado por:50 x (0,19 x 0,19 x 0,09) x 13 = 2,11 kN/m 2

Para se computar o peso próprio da argamassa de assentamento basta determinar o volume da argamassa, na direção horizontal e vertical, e multiplicar pelo peso específico aparente da argamassa, resultando:10 x (0,19 x 0,01 x 0,95) x 19 + 5 x (0,19 x 0,01 x 1,00) x 19 = 0,52 kN/m 2

O valor do peso próprio do revestimento em ambas as faces da alvenaria é dado por:2 x (0,02 x 1,00 x 1,00) x 19 = 0,76 kN/m 2

Portanto, o peso próprio de 1m2 de alvenaria de tijolo furado, revestida de argamassa em cada face, é igual:2,11 + 0,52 + 0,76 = 3,39 kN/m 2

Na tabela a seguir são apresentados os pesos por unidade de área, m2, para os principais materiais de alvenaria, enchimento de lajes rebaixadas, forros, coberturas, formas, esquadrias e caixilhos utilizados nos edifício usuais. Para as paredes, considerou-se:

• espessura de 1cm para a camada de assentamento

• Espessura de 1,5cm para a de revestimento

• para as coberturas, considerou-se o peso específico de telhas úmidas, prevendo a ocorrência de chuvas.

Peso próprio

(kN/m2)

Tijolos maciços com 25cm de espessura 4,0

Tijolos maciços com 15cm de espessura 2,5

Tijolos furados com 23cm de espessura 3,2

Tijolos furados com 13cm de espessura 2,2

Tijolos de concreto com 23cm de espessura 3,5

Tijolos de concreto com 13cm de espessura 2,2

Tijolos de concreto celular com 23cm de espessura 0,8

Tijolos de concreto celular com 13cm de espessura 0,5

Com telhas cerâmicas com madeiramento 1,2

Com telhas de fibrocimento com madeiramento 0,4

Com telhas de alumínio e estrutura de aço 0,3

Com telhas de alumínio e estrutura de alumínio 0,2

Com painéis de gesso e estrutura de madeira e aço 0,5

Com blocos sólidos de gesso 0,7

Com estruturas de alumínio e com vidros 0,2

Com estruturas de aço e com vidros 0,3

Fibrocimento tipo canelete 43 0,28

Fibrocimento tipo canelete 90 0,25Telhas

Itens

Paredes

Coberturas

Forros

Caixilhos

2. AÇÕES VARIÁVEIS

Segundo a NBR 8681, as ações variáveis são “as que ocorrem

com valores que apresentam variações significativas em

torno de sua média, durante toda a vida da construção”.

Correspondem às ações que ocorrem no uso das edificações, quantificadas através de estudos probabilísticos de ocorrência (25% a 35% de probabilidade de serem

ultrapassados no sentido desfavorável, durante um período

de 50 anos, o que significa que o valor característico Fqk é o

valor com período médio de retorno de 174 anos a 117

anos, respectivamente).

2.1 AÇOES VARIÁVEIS NORMAIS

São aquelas com probabilidade de ocorrência suficientemente grande para que sejam obrigatoriamente consideradas no projeto estrutural, de acordo com a NBR 8681. São as chamadas cargas acidentais atuantes sobre as lajes dos pavimentos, decorrentes da presença, por exemplo, de pessoas, móveis, utensílios e veículos.

2.2 AÇÕES VARIÁVEIS ESPECIAIS

São consideradas ações variáveis especiais aquelas que ocorrem durante um curto período na vida útil da estrutura, como as ações sísmicas.

2.3 QUANTIFICAÇÃO DAS AÇÕES VARIÁVEIS NORMAIS

As ações variáveis normais são supostas verticais, uniformemente distribuídas e atuantes numa superfície horizontal e plana, como uma laje. Seus valores mínimos para edifícios residenciais e comerciais destinados a escritórios estão indicados na NBR 6120, e são apresentados na tabela a seguir.

Carga acidental (kN/m2)

Arquibancadas 4,0

Escritórios e banheiros 2,0

Salas de diretoria e de gerência 1,5

Sala de leitura 2,5

Sala para depósito de livros 4,0

Sala com estantes de livros a ser determinado em cada caso ou

2,5kN/m2 por metro de altura observado, com valor mínimo de6,0

Casa de máquinas(incluindo o peso das máquinas) a ser determinada em cada

caso, porém com valor mínimo de7,5

Platéia com assentos fixos 3,0

Estúdio e platéia com assentos móveis 4,0

Banheiro 2,0

Sala de refeições e de assembléia com assentos fixos 3,0

Sala de assembléia com assentos móveis 4,0

Salão de danças e salão de esportes 5,0

Sala de bilhar e banheiro 2,0

Com acesso ao público 3,0

Sem acesso ao público 2,0

Cozinhas não

residenciaisA ser determinada em cada caso, porém no mínimo de 3,0

Dormitórios, sala, copa, cozinha e banheiro 1,5

Despensa, área de serviço e lavanderia 2,0



Anfiteatro com assentos fixos -

Corredor e sala de aula 3,0

Outras salas 2,0

Local

Bancos

Bibliotecas

Cinemas

Clubes

Corredores

Edificios

residenciais

Escadas

Escolas

Carga acidental (kN/m2)

Escritórios Sala de uso geral e banheiro 2,0

Forros Sem acesso a pessoas 0,5

Galerias de arte A ser determinada em cada caso, porém no mínimo de 3,0

Galerias de lojas A ser determinada em cada caso, porém no mínimo de 3,0

Garagens e

estacionamentos

Para veículos de passageiros ou semelhantes com carga

máxima de 25kN por veículo3,0

Ginásios de

esportes5,0

Dormitórios, enfermarias, sala de recuperação, sala de

cirurgia, sala de raio X e banheiro2,0

Corredor e sala de aula 3,0

LaboratóriosIncluindo equipamentos, a ser determinado em cada caso,

porém com valor mínimo de3,0

Lavanderias Incluindo equipamentos 3,0

Lojas 4,0

Restaurantes 3,0

Palco 5,0

Demais dependências: cargas iguais especificadas para cinemas



Inacessível a pessoas 0,5

Destinados a heliportos (as cargas deverão ser fornecidas pelo

Ministério da Aeronáutica)-



Local

Teatros

Terraços

Vestíbulo

Hospitais

2.4 AÇÕES EXCEPCIONAIS

As ações excepcionais são aquelas que têm duração extremamente curta e muito baixa probabilidade de ocorrência durante a vida útil da construção, mas que devem ser consideradas no projeto de determinadas estruturas. São provocadas por fenômenos como incêndios, enchentes, choques de veículos e explosões.

No caso de concreto armado, existe uma norma específica para projeto de estruturas resistentes ao fogo.

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