2-sistemas estruturais

8/3/2019 2-sistemas estruturais

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Por exemplo, uma determinada barra ser designada por: N8 2 12,5 252.

Fig.12 Exemplo de detalhamento de uma viga


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Etapa 5-Anlise estrutural

muito complexa para um tratamento global, por isso so feitas simplificaes,uma sntese estrutural: prticos, grelhas, vigas, cascas, placas, pilares.

Os modelos usuais so:1) lajes + vigas contnuas + pilares + fundaes2) lajes + grelha de vigas + pilares + fundaes3) lajes (representadas por grelhas ou malhas e EF) + grelha de vigas + pilares +

fundaes4) lajes (grelhas ou malhas EF) + prtico espacial + fundaes (interao solo-

estrutura)

Quanto ao comportamento do material, tm-se alguns tipos de anlise:a) anlise linearb) anlise linear com redistribuioc) anlise limited) anlise no-linearEstas anlises podem ser combinadas com os vrios modelos da estrutura.

Etapa 6-Sntese Estrutural

Estuda-se a validade das hipteses, a superposio dos efeitos. Odimensionamento a envoltria dos esforos: cargas permanentes ou permanentes maisacidentais; cargas permanentes e acidentais + vento, etc.

Etapa 7-Dimensionamento e Detalhamento

Visa estabelecer dimenses adequadas, armaduras e ligaes, e deve refletir ashipteses adotadas na anlise.

Etapa 8-Desenho da Estrutura

o que ir para a obra, a fim de ser executado.Para desenhos de concreto so necessrios desenhos de formas: fundao,

pavimento tipo, cobertura, garagem, etc. Eles definem as caractersticas geomtricas daestrutura. Constam neles a locao da estrutura (eixos), a definio dos elementos e suasdimenses, e cortes caractersticos.

Etapa 9-Desenho de Armao

Definem as armaduras a serem colocadas nos elementos. Devem trazer:identificao das barras, definio da bitola e do comprimento, e do posicionamento.


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Fig.11-Esquema do percurso de uma carga


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Etapa 4-Diretrizes da Concepo Estrutural

Visam atender s condies estticas definidas no projeto arquitetnico, tais

como vigas e pilares embutidos na alvenaria, evitar pilares e vigas em vos abertos, ouus-los de forma racional, evitando tambm excesso de vigas aparentes.

A concepo estrutural deve compatibilizar o projeto de estruturas com osprojetos complementares, evitando que dutos e tubulaes vazem das vigas, reforandoos elementos estruturais em caso de grandes aberturas.

A altura total deve contemplar a viga, os dutos, e possvel forro falso.

O posicionamento dos elementos estruturais deve ser feito com base no seucomportamento, em funo do caminho normal das cargas:

lajesvigaspilaresfundaes

A transferncia de cargas deve ser a mais direta possvel, evitando que cargasimportantes sejam apoiadas em vigas, e a necessidade de vigas de transio.

Os elementos estruturais devem ser os mais uniformes possveis na suageometria e solicitaes. Por exemplo, vigas devem ter vos comparveis e oselementos estruturais devem ser preferencialmente figuras geomtricas e simples.

As dimenses contnuas, em planta, da estrutura devem ser limitadas a 30m,seno devem ser previstas juntas de dilatao.

Em funo do efeito do vento, devem existir prticos planos ortogonais entre sique resistam adequadamente. Assim, recomenda-se orientar criteriosamente os pilares,buscando distribuir rigidezes, estabelecendo alinhamento entre eles, e prever outrasestruturas de contraventamentos.

necessrio verificar se a locao dos pilares no interfere na garagem, e evitarpilares nos limites do terreno para no se precisar de fundao excntrica.

Os balanos geram estruturas mais robustas. Assim, devem-se evitar balanosmuito grandes e janelas em cantos.

Deve-se ainda prever dimenses maiores para pilares com p-direito duplo.


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O custo de uma estrutura convencional equivale de 15 a 20% do custo total daobra. Para vos maiores o custo relativo sobe. Em ginsios, salas de espetculo, etc, ocusto da estrutura o principal fator a ser considerado.

preciso ainda haver boa coordenao entre o sistema de circulao, o sistemamecnico, e o sistema estrutural.

O sistema estrutural deve resistir a cargas verticais (os prticos usuais devemresistir ao peso prprio e a sobrecargas de utilizao), e a cargas horizontais (as paredesestruturais devem resistir ao vento e a terremotos).

Geralmente exige-se ainda resistncia ao fogo para poos de escada eelevadores, gerando sua incorporao ao sistema existente.

Etapa 1-O Projeto Estrutural

Deve conter os elementos estruturais capazes de suportar com segurana umconjunto de cargas, sem exceder a resistncia dos materiais.

So etapas do projeto estrutural:

-concepo estrutural

-anlise estrutural

-sntese estrutural

-dimensionamento e detalhamento

-desenho

Etapa 2-Segurana

A estrutura deve garantir a segurana contra os estados limites ltimos, ou seja, aruna do concreto ou deformao plstica excessiva do ao, bem como a segurana emrelao aos estados de servio, como os relativos a fissurao, flechas e vibraesexcessivas.

Cada pea estrutural passa por diferentes etapas, envolvendo os mtodos declculo, e os mtodos construtivos, bem como por uma anlise das implicaeseconmicas, funcionais e estticas da construo como um todo.

Etapa 3-Concepo Estrutural

a idealizao de um arranjo estrutural, fruto de um conhecimento docomportamento das partes da estrutura.

Passa por etapas como a anlise estrutural inicial do Projeto Arquitetnico e oante-projeto estrutural.


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Fig.10- Elementos estruturais em um edifcio

3.2. A escolha do Sistema Estrutural

A palavra chave dessa escolha experincia, pois devem ser levadas em contamuitas variveis, tais como custo, segurana, funcionalidade e esttica.


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Fig.9- Alguns exemplos de estruturas especiais


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Fig.8- Exemplo de escada em planta e cortes

d) So considerados elementos especiais: cascas, folhas, paredes.Podem ser parte das construes, ou podem ainda se constituir emedificaes isoladas, com objetivos determinados.

Assim, so considerados elementos especiais reservatrios, coberturas degrandes vos, etc., geralmente projetados com elementos estruturais diferentes,como as cascas e as folhas polidricas.


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b) elementos estruturais de fundao: fundaes diretas ou rasas, eprofundas.

So aqueles elementos que fazem a transferncia das aes oriundas dasuperestrutura para o solo de apoio.

Podem ser de vrios tipos, sempre em funo das caractersticas do solo.

Os tipos mais comuns so os blocos sobre estacas, as sapatas de fundao direta,e os tubules. Cada um desses tipos pode ainda ter vrios arranjos, com diferentesformas e capacidades de carga.

Fig. 7- Exemplo de fundaes

c) elementos estruturais complementares: escadas, caixas dgua e muros dearrimo.

So aqueles elementos que fazem parte da construo, mas no so parteintegrante do esqueleto estrutural.

Compreendem todos os outros elementos estruturais da construo, e possuemtipologias variadas e funes especficas dentro do edifcio.

Podem ter diferentes geometrias e esquemas estticos, mas em geral resultam dacombinao adequada dos elementos estruturais bsicos.


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Fig.5- Exemplos de vigas

Fig.6- Exemplos de elementos tridimensionais


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Fig.2- Exemplos de lajes

As lajes podem ser macias (com vigas), nervuradas (para vos maiores), planas(sem vigas), ou painis pr-fabricados.

Fig.3- Exemplo de laje em grelha Fig.4-Exemplo de laje pr-fabricada


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Fig.1- Exemplos de sistemas estruturais de edifcios

Como se pode ver ento, os edifcios usuais utilizam concreto armado, perfismetlicos, alvenarias, esquadrias, revestimentos, telhado, etc., combinados das maisdiversas maneiras de modo a atender a demandas especficas.

3.2-Elementos Estruturais

Podem ser divididos em trs categorias:

a) elementos estruturais bsicos: lajes, vigas, pilares.So os elementos que compem o esqueleto estrutural usual de edifcios, e cujocomportamento j foi bastante estudado, com modelos de dimensionamento bemresolvidos, pelo menos para os casos usuais.


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3. SISTEMAS ESTRUTURAIS

3.1- Introduo

A funo da estrutura fornecer um caminho seguro para as cargas da superfciepara a infra-estrutura, para tanto preciso: planejar, projetar, construir.

1- Planejar selecionar o esquema estrutural mais conveniente, e definir seuarranjo geral; estimar dimenses com base em critrios de segurana, economia,funcionalidade e esttica.

2- Projetar fazer a determinao dos esforos solicitantes, a definio precisa dasdimenses e a idealizao de suas conexes e vnculos.

3- Construir materializar o que foi planejado.Os principais requisitos da estrutura so: a segurana, durabilidade, economia,

funcionalidade esttica. A estrutura deve ainda resistir ao vento, descargas atmosfricas,terremotos, incndios, e ter um valor razovel de custo de mo-de-obra e materiais.

Na antiguidade a esttica determinava a estrutura. Com isso, alguns materiais foramincorretamente utilizados. Hoje, sabe-se que a correta utilizao da estrutura importante para a obteno de satisfao esttica.

O conhecimento das estruturas pelos arquitetos desejvel, e uma estrutura

correta s pode contribuir para a beleza da arquitetura. (Mrio Salvadori)

A estrutura das construes composta por vrios materiais adequadamentedispostos e solidarizados.

Existem vrias opes de sistemas estruturais para edifcios. No caso dautilizao do concreto armado, a maioria delas se compe de lajes, vigas, pilares eparedes estruturais. Esses sistemas possuem variaes, conforme se aumenta a alturados edifcios, podendo inclusive agregar elementos de ao ou elementos mistos ao-concreto.

Dentre as possibilidades esto a utilizao de lajes de concreto armado oumistas, vigas e pilares em concreto armado, mistos ou em ao.

Na figura seguinte esto colocados alguns arranjos possveis dos elementosestruturais, permitindo que se tenha uma viso geral do que hoje feito no Brasil e nomundo.

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